Research of internal structure of metal during rolling processes of metal products

V. Chubenko, T. Yarosh, A. Khinotska
Received 23.05.2021, Revised 16.10.2021, Accepted 19.11.2021, Published 17.12.2021
Abstract

To study structural transformations of metals and alloys during treatment with pressure to determine reduction modes that improve quality of metal products. When developing new technological processes of rolling, special attention is paid to quality of obtained metal products, which completely depends on internal structure of metals. In this regard, research of reduction mode impact on metal structure is relevant task; solution of this task will ensure production of high-quality products. Research methods are based on usage of fundamental provisions of materials science and theory of metal treatment with pressure. Experimental studies were carried out using metallographic microscope, taking into account specifics of determination of metal structure. Scientific novelty lies in research of influence of treatment mode during reduction on degree of metal alloys amorphousness. Practical significance of research is in determination of rational treatment modes that can improve quality of metal products by increasing amount of amorphization. Microstructural analysis of metals and alloys structure was performed and metallographic images of microsections of low-carbon steel, which showed that metals and alloys structure consists of grains and boundaries between them, were executed. Grain boundaries were accepted to be amorphous. Dependency between steel amorphousness degree and size of internal structure grain was determined, and effect of cooling speed on ratio of amorphization temperature to melting temperature was studied, which enables to control crystallization process. Influence of reduction modes during processing on change of metal products structure is analyzed. Reduction modes that provide intensive increase in amount of amorphization of low-carbon steel were identified. Methods for increasing degree of amorphousness in internal structure of alloys, which provide increase of products quality, were determined.

Keywords:
internal structure; structure; grain; microsection; reduction modes; amorphization; degree of deformation

Retrieved from Vol. 19, No. 2, 2021

Pages 140–144

References Suggested citation
  1. Zhbanova O.M., Saithareyev L.N., Skidin I.E., Shapovalova N.N., Gubin G.G Investigation of the influence of electro-impulse current on manganiferous liquid-alloy. Proceedings of the International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2018, Sumy, Ukraine. P. 207-213 https://doi org/10.1007/978-3-319-93587-4_22.
  2. Viktoriya Chubenko, Аlla Khinotskaya, Tatiana Yarosh and Levan Saithareiev. Sustainable development of the steel plate hot rolling technology due to energy-power process parameters justification / The International Conference on Sustainable Futures: Environmental, Technological, Social and Economic Matters (ICSF 2020), Kryvyi Rih, Ukraine, Edited by Semerikov, S.; Chukharev, S.; Sakhno, S.; Striuk, A. and etc.; E3S Web of Conferences, Volume 166, id.06010. May 2020, DOI: 10.1051/e3sconf/202016606009.
  3. Василев Я.Д. Теорія поздовжньої прокатки / Я.Д. Василев, О.А. Мінаєв. – Підручник. – Донецьк: УНІТЕХ, 2009. – 488 с.
  4. Технологія процесів обробки металів тиском: навчальний посібник /В.А. Чубенко, А.А. Хіноцька – Кривий Ріг: Видавець Чернявський Д.О., 2020 – 208 с.
  5. Попович В.В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: підручник / В.В. Попович, В.В. Попович. – Львів: Світ, 2006. – 624 с.
  6. Теорія обробки металів тиском / В.М. Данченко, В.О. Грінкевеч, О.М. Головко – Підручник. – Дніпропотровськ: Пороги, 2008. – 370 с.
  7. Дослідження об'ємноструктурних і енергетичних перетворень в сталях при прокатуванні. Монографія/В.А. Чубенко, А.А. Хіноцька, - Кривий Ріг: Видавництво (ФО-П Чернявський Д.О.), 2018. – 178 с.
  8. Матеріалознавство. Підручник / Є.Г. Афтанділянц, О.В. Зазимко, К.Г. Лопатько // Київ: Вища освіта, 2012. – 548 с.
  9. Матеріалознавство. Підручник / С.С. Дяченко, І.В. Дощечкіна, А.О. Мовлян, Е.І. Плешаков // Харків: ХНАДУ, 2007. – 440 с.
  10. Губенко С.И. Парусов В.В. Деформация металлических материалов: Учебное пособие для вузов. Днепропетровск: Арт Пресс, 2006. – 36 с.
  11. Губенко С.И., Большаков В.И. Физические основы пластической деформации металлов: Учебное пособие для вузов. Днепропетровск: ПГАСА, 2004. – 126 с.
  12. Данченко В.М. Обробка металів тиском: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів з напрямом «Металургія». – Дніпропетровськ: Пороги, 2006. – 183 с.
  13. Исследование контактных напряжений при однозонном скольжении металла в валках/ О.П. Максименко, В.М. Самохвал, О.Е. Лейко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2007. – № 4. – С. 52-55.
  14. Исследование предельных условий захвата при прокатке высоких полос / О.П. Максименко, С.С. Зелянова// Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2000. – № 5. – С. 32-35.
  15. К. Судзуки, Х. Фудзимори, К. Хасимото. Аморфные металлы. – М.: Металлургия, 1987. – 328 с.
  16. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В.С. Білецького. – Д. : Донбас, 2004. – Т. 1 : А – К. – 640 с.
  17. ДСТУ 8975:2019 Сталь. Методи випробування та оцінювання мікроструктури
  18. ДСТУ 8972:2019 Сталі та сплави. Методи виявлення та визначення величини зерна. 
Chubenko, V., Yarosh, T., & Khinotska, A. (2021). Research of internal structure of metal during rolling processes of metal products. Journal of Kryvyi Rih National University, 19(2), 140-144. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2021-1-53-140-144
en