Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Кутепов С.Н.
- Исследование микроструктуры и механических свойств коррозионно-стойких биметаллов, полученных методом непрерывной разливкиStudy of microstructure and mechanical properties of corrosionresistant bimetals obtained by continuous castingАвторы статьиAuthorsСергеев Н.Н.Sergeev N.N.Сергеев А.Н.Sergeev A.N.Кутепов С.Н.Kutepov S.N.Гвоздев А.Е.Gvozdev A.E.Шатульский А.А.Shatulsky A.A.Клементьев Д.С.Klementev D.S.
Исследование микроструктуры и механических свойств коррозионно-стойких биметаллов, полученных методом непрерывной разливки
Исследованы структура и механические свойства двух- (Ст3 + 12Х18Н10Т) и трехслойных коррозионно-стойких (12Х18Н10Т + Ст3 + 12Х18Н10Т) биметаллов в литом, кованом и прокатанном состояниях. Изучена переходная зона биметаллов, отличающаяся химической и структурной неоднородностью и оказывающая влияние на механические свойства. Показано, что переходные зоны в литом, кованом и прокатанном состояниях в биметалле Ст3 + 12Х18Н10Т имеют различную ширину: наибольшая — в литом состоянии, наименьшая — после ковки. В кованом состоянии в переходной зоне присутствуют рекристаллизованные зерна, что обусловлено неравномерной пластической деформацией. Установлено, что незначительное изменение химического состава стали 12Х18Н10Т в биметаллическом слитке Ст3 + 12Х18Н10Т в плавках № 1 и № 2 практически не влияет на механические свойства.
Ключевые слова
коррозионно-стойкие биметаллы; переходная зона; термическая обработка; поверхность раздела; механические свойства
Study of microstructure and mechanical properties of corrosionresistant bimetals obtained by continuous casting
The structure and mechanical properties of two- (St3 + 12Kh18N10T) and three-layer corrosion-resistant (12Kh18N10T + St3 + 12Kh18N10T) bimetals in cast, forged and rolled conditions are studied. The transition zone of bimetals, characterized by chemical and structural heterogeneity and infl uencing mechanical properties, is studied. It is shown that the transition zones in cast, forged and hardened conditions in the bimetal St3 + 12Kh18N10T have different widths: the greatest — in the cast condition, after forging the least. In the forged state in the transition zone there are recrystallized grains, due to uneven plastic deformation. It is found that slight change in the chemical composition of steel 12Kh18N10T in bimetallic ingot St3 + 12Kh18N10T in melts No. 1 and No. 2 practicaly does not affect on mechanical properties.
Keywords
corrosion resistant bimetals; transition zone; heat treatment; interface; mechanical properties
- Эволюция зон пластичности в окрестности пор в сталях в условиях стресс-коррозииEvolution of plasticity zones in vicinity of pores in steels under stress corrosion conditionsАвторы статьиAuthorsЧуканов А.Н.CHukanov A.N.Терешин В.А.Tereshin V.A.Гвоздев А.Е.Gvozdev A.E.Шатульский А.А.Shatulsky A.A.Напоев А.П.Napoev A.P.Сергеев А.Н.Sergeev A.N.Яковенко А.А.YAkovenko A.A.Кутепов С.Н.Kutepov S.N.Цой Е.В.TSoy E.V.alexchukanov@yandex.rualexchukanov@yandex.ru
Эволюция зон пластичности в окрестности пор в сталях в условиях стресс-коррозии
УДК 669.537.7:621.357.5
DOI: 10.36652/1684-1107-2020-18-3-130-136
Предложен метод определения координат границ зон пластичности, развивающихся в окрестностях пор при нагружении литых и порошковых конструкционных сталей, находящихся в контакте с агрессивными средами. Учтено влияние внешнего растягивающего напряжения и давления газов в порах.
Ключевые слова
стали; растяжение; коррозионные среды; порообразование; замедленное разрушение; зона пластичности; тензор напряжений; функции комплексных переменных
Evolution of plasticity zones in vicinity of pores in steels under stress corrosion conditions
Method for determining of the coordinates of the plasticity zones boundaries formed in the vicinity of pores under loading of cast and powder structural steels in contact with aggressive media is proposed. The effect of external tensile stress and gas pressure in pores is taken into account.
Keywords
steels; tensile; corrosive media; pore formation; delayed fracture; ductility zone; stress tensor; complex variables functions
- Исследование структуры, фазового состава и физико-механических свойств модифицированных отливок из жаропрочного сплава ЖС3ДКStudy of structure, phase composition and physicomechanical properties of modified castings from heat-temperature ZhS3DK alloyАвторы статьиAuthorsГадалов В.Н.Gadalov V.N.Макарова И.А.Makarova I.A.Иванов А.А.Ivanov A.A.Кутепов С.Н.Kutepov S.N.Филонович А.В.Filonovich A.V.Шатульский А.А.Shatulsky A.A.Гвоздев А.Е.Gvozdev A.E.gadalov-vn@yandex.rugadalov-vn@yandex.ru
Исследование структуры, фазового состава и физико-механических свойств модифицированных отливок из жаропрочного сплава ЖС3ДК
Изучены структура и свойства отливок, полученных с использованием различных модификаторов. Показано, что введение комплексного модификатора, содержащего ультрадисперсные порошки карбида титана, карбонитрида титана приводит к уменьшению зерна, равномерному распределению карбидных выделений и увеличению механических свойств. Методом дифференциального термического анализа определены критические температуры фазовых превращений в литом сплаве ЖС3ДК и его аналога с модификаторами. Откорректирован режим термической обработки модифицированных литых жаропрочных сплавов типа ЖС3ДК.
Ключевые слова
отливка; жаропрочный сплав; модифицирование; макро- и микроструктура; фазовый состав; механические свойства; дифференциальный термический анализ; термическая обработка; γ′-фаза; карбид
Study of structure, phase composition and physicomechanical properties of modified castings from heat-temperature ZhS3DK alloy
The structure and properties of castings obtained using various modifiers are studied. It is shown that the introduction of multicomponent modifier containing ultrafine powders of titanium carbide, titanium carbonitride leads to decrease in grain, uniform distribution of carbide precipitates and increase in mechanical properties. The critical temperatures of phase transformations in the cast ZhS3DK alloy and its analogue with modifiers are determined by the differential thermal analysis method. The heat treatment condition of modified cast heattemperature alloys of the ZhS3DK type is corrected.
Keywords
casting; heat-temperature alloy; modification; macro- and microstructure; phase composition; mechanical properties; differential thermal analysis; heat treatment; γ′-phase; carbide
- Закономерности изменения физико-механических и коррозионных свойств термоупрочненной арматурной стали 20ГС2Regularities of change in physical-mechanical and corrosion properties of heat-strengthened reinforcing steel 20GS2Авторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.kutepovsn@yandex.rukutepovsn@yandex.ru
Закономерности изменения физико-механических и коррозионных свойств термоупрочненной арматурной стали 20ГС2
УДК 620.1:621.78
DOI: 10.36652/1684-1107-2023-21-2-82-89
Рассмотрено влияние закономерностей изменения физико-механических и коррозионных свойств арматурной стали 20ГС2, подвергнутой термической обработке. Выявлено, что в интервале температур 400...450 °С сталь имеет наибольшую чувствительность к растрескиванию вне зависимости от вида отпуска (с электронагрева или печной), а при последующем увеличении температуры отпуска стойкость к растрескиванию увеличивается. Электронно-микроскопические исследования позволили установить, что при 450 °С полностью исчезает мартенситная ориентировка цементитных пластин, теряется когерентность, распадаются границы блоков, изменяются размеры и формы цементитных пластин и начинается выпадение карбидов по границам зерен. Такая нестабильная структура обладает повышенной способностью к поглощению водорода (результаты газового анализа), что и приводит к ускорению процесса водородного растрескивания. Следовательно, электронагрев стали 20ГС2 после высокотемпературной термомеханической обработки требуется проводить до температур 500...550 °С.
Ключевые слова
водородное растрескивание, арматурная сталь, газовый анализ, температура отпуска, внутреннее трение
Regularities of change in physical-mechanical and corrosion properties of heat-strengthened reinforcing steel 20GS2
The effect of the regularities in changes of the physical-mechanical and corrosion properties of 20GS2 reinforcing steel subjected to heat treatment is considered. It is found that steel has the highest sensitivity to cracking, regardless of the type of tempering (from electric heating or furnace), in the temperature range of 400...450 °С, and with a subsequent increase in tempering temperature, cracking resistance increases. The electron microscopic studies made it possible to establish that at 450 °С the martensitic orientation of cementite plates completely disappears, coherence is lost, block boundaries disintegrate, sizes and shapes of cementite plates change, and precipitation of carbides along grain boundaries begins. Such an unstable structure has an increased ability to absorb hydrogen (results of gas analysis), which leads to an acceleration of the process of hydrogen cracking. Therefore, electric heating of 20GS2 steel after high-temperature thermomechanical treatment is required to be carried out to temperatures of 500...550 °С.
Keywords
hydrogen cracking, reinforcing steel, gas analysis, tempering temperature, internal friction
- Закономерности изменения физико-механических и коррозионных свойств термоупрочненной арматурной стали 35ГСRegularities of changes in physical and mechanical and corrosion properties of heat-strengthened reinforcing 35GS steelАвторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.kutepovsn@yandex.rukutepovsn@yandex.ru
Закономерности изменения физико-механических и коррозионных свойств термоупрочненной арматурной стали 35ГС
УДК 621.78
DOI: 10.36652/1684-1107-2023-21-4-179-187
Рассмотрено влияние термической обработки на изменение физико-механических и коррозионных свойств арматурной стали 35ГС. Установлено, что использование тройной термической обработки (межкритическая закалка от температур 900/700 °C или 800/700 °C с последующим отпуском при температурах 300 или 400 °C соответственно, закалка от 900 °C с двойным отпуском (от 400 °С (печной нагрев) и 500 °C (электротермическое упрочнение)) значительно снижает чувствительность арматурной стали 35ГС к водородному растрескиванию. При межкритической закалке стали 35ГС с получением свойств, отвечающих классу Ат600, при первой закалке от 900 °C, второй закалке от 700 °C и отпуске до 300 °C стойкость в среде, вызывающей водородное растрескивание при коэффициенте интенсивности напряжений 0,6, увеличивается в 10 раз (19,5 ч против 2 ч), а при первой закалке от 800 °C, второй закалке 700 °C и отпуске до 400 °C стойкость увеличивается в 20 раз (40,5 ч против 2 ч). Показано, что в условиях интенсивного наводороживания для снижения чувствительности стали к водородному растрескиванию предпочтителен не поверхностный, а объемный отпуск.
Ключевые слова
арматурная сталь, механические свойства, водородное растрескивание, коррозионное растрескивание под напряжением, отпуск, внутреннее трение, металлографические исследования
Regularities of changes in physical and mechanical and corrosion properties of heat-strengthened reinforcing 35GS steel
The effect of heat treatment on the change in the physical and mechanical and corrosion properties of reinforcing 35GS steel is considered. It is established that the use of triple heat treatment (intercritical hardening from temperatures of 900/700 °C or 800/700 °C, followed by tempering at temperatures of 300 or 400 °C, respectively, hardening from 900 °C with double tempering (from 400 °C (oven heating) and 500 °C (electro-thermal hardening)), significantly reduce the sensitivity of reinforcing 35GS steel to hydrogen cracking. During intercritical hardening of 35GS steel with obtaining properties corresponding to the At600 class during the fi rst hardening from 900 °C, the second hardening from 700 °C and tempering up to 300 °C resistance in an environment causing hydrogen cracking at stress intensity factor of 0.6 increases by 10 times (19.5 hours versus 2 hours) and during the first hardening from 800 °C, the second hardening 700 °C and tempering up to 400 °C resistance increases by 20 times (40.5 hours versus 2 hours). It is shown that under conditions of intense hydrogenation, to reduce the sensitivity of steel to hydrogen cracking, it is more preferable to use volume rather than surface tempering.
Keywords
reinforcing steel, mechanical properties, hydrogen cracking, stress corrosion cracking, tempering, internal friction, metallographic studies
- Особенности процесса водородного растрескивания термоупрочненных арматурных сталейFeatures of hydrogen cracking process of heat-strengthened reinforcing steelsАвторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.kutepovsn@yandex.rukutepovsn@yandex.ru
Особенности процесса водородного растрескивания термоупрочненных арматурных сталей
УДК 621.78
DOI: 10.36652/1684-1107-2024-22-2-79-89
Рассмотрено влияние термической обработки арматурных сталей Ст5, 18ГС, 20ГС, 23Х2Г2Ц, 30ГСТ и 35ГС на изменение их стойкости против водородного растрескивания. Для стали Ст5 установлено, что повышение температуры отпуска способствует увеличению стойкости к растрескиванию в результате получения высокопластичной структуры, обладающей повышенной способностью к релаксации внутренних микронапряжений. Для сталей 30ГСТ и 35ГС определены оптимальные режимы термической обработки, обеспечивающие их стойкость к водородному растрескиванию. Для стали 30ГСТ таким режимом является закалка от 900 °С с охлаждением в воде + отпуск с электронагрева при 500 °С, а для стали 35ГС — тройная термическая обработка типа межкритической закалки от температур 900/700 °С или 800/700 °С, последующий отпуск при температурах 300 или 400 °С соответственно и закалка от 900 °С с двойным отпуском (от 400 °С (печной нагрев) и 500 °С (электротермическое упрочнение)). Рассмотрены особенности процесса разрушения арматурных сталей в среде, вызывающей водородное растрескивание. Показано, что распространение коррозионных трещин имеет смешанный характер (транскристаллитный и интеркристаллитный).
Ключевые слова
арматурная сталь, водородное растрескивание, термическая обработка, излом, трещины, металлографические исследования
Features of hydrogen cracking process of heat-strengthened reinforcing steels
The effect of heat treatment of reinforcing steels of St5, 18GS, 20GS, 23Kh2G2Ts, 30GST and 35GS grades on the change in their resistance to hydrogen cracking is considered. For St5 steel, it was found that an increase in the tempering temperature contributes to an increase in resistance to cracking by obtaining a highly plastic structure with an increased ability to relax internal microstresses. For 30GST and 35GS steels, optimal heat treatment modes are determined to ensure their resistance to hydrogen cracking. For 30GST steel, this mode is quenching from 900 °C with cooling in water + tempering with electrical heating at 500 °C, and for 35GS steel — triple heat treatment of the type of intercritical quenching from temperatures of 900/700 °C or 800/700 °C, followed by tempering at temperatures of 300 or 400 °C, respectively and heat treatment from 900 °C with double tempering (from 400 °C (furnace heating) and 500 °C (electrothermal hardening)). The features of the destruction process of reinforcing steels in an environment causing hydrogen cracking are considered. It is shown that the propagation of corrosion cracks has a mixed character (transcrystalline and intercrystallite).
Keywords
reinforcing steel, hydrogen cracking, heat treatment, fracture, cracks, metallographic studies
- Формирование структуры и физико-механических свойств арматурных сталей при высокотемпературной термомеханической обработкеFormation of structure and physical and mechanical properties of reinforcing steels during high-temperature thermomechanical treatmentАвторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.Клементьев Д.С.Klementev D.S.Шатульский А.А.Shatulsky A.A.shatulsky@rsatu.rushatulsky@rsatu.ru
Формирование структуры и физико-механических свойств арматурных сталей при высокотемпературной термомеханической обработке
УДК 621.7
DOI: 10.36652/1684-1107-2024-22-8-371-378
Рассмотрено влияние режимов высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) на формирование структуры и физико-механические свойства арматурной стали Ст5. Показано, что при ВТМО в режиме интенсивного (прерванного) охлаждения происходит значительный перепад по твердости (47 HRC на поверхности против 31 HRC в сердцевине) и изменение механических свойств (σв, σ0,2, δ5). Установлено, что в условиях максимального интенсивного охлаждения арматурный пруток не успевает прокалиться полностью. Использование режима непрерывного охлаждения позволяет получать более равномерное распределение механических свойств. Получение высокопрочной арматуры классов прочности А800, А1000, Ат1200 после проведения ВТМО обеспечивается формированием в стали дисперсной мартенситно-трооститной структуры.
Ключевые слова
арматурная сталь, высокотемпературная термомеханическая обработка, класс прочности, скорость охлаждения, механические свойства
Formation of structure and physical and mechanical properties of reinforcing steels during high-temperature thermomechanical treatment
The effect of high-temperature thermomechanical treatment (HTMT) modes on the formation of the structure and physical and mechanical properties of reinforcing St5 steel is considered. It is shown that with HTMT in the mode of intensive (interrupted) cooling, there is a significant difference in hardness (47 HRC on the surface versus 31 HRC in the core) and a significant change in mechanical properties (σв, σ0,2, δ5). It is established that under conditions of maximum intensive cooling, the reinforcing bar does not have time to completely calcinate. The use of continuous cooling mode allows for a more uniform distribution of mechanical properties. The production of high-strength reinforcement of А800, А1000, Аt1200 strength classеs after the HTMT is ensured by the formation of a dispersed martensitic-troostite structure in steel.
Keywords
reinforcing steel, high-temperature thermomechanical treatment, strength class, cooling rate, mechanical properties
- Влияние режимов высокотемпературной термомеханической обработки на изменение физико-механических свойств арматурных сталейEffect of high-temperature thermomechanical treatment modes on change of physical and mechanical properties of reinforcing steelsАвторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.Клементьев Д.С.Klementev D.S.Шатульский А.А.Shatulsky A.A.kutepovsn@yandex.rukutepovsn@yandex.ru
Влияние режимов высокотемпературной термомеханической обработки на изменение физико-механических свойств арматурных сталей
УДК 621.7
DOI: 10.36652/1684-1107-2025-23-2-82-88
Рассмотрено влияние режимов высокотемпературной термомеханической обработки на формирование физико-механических свойств арматурных сталей Ст3 и Ст5. Выявлено, что при проведении высокотемпературной термомеханической обработки стали Ст5 целесообразно выдерживать температуру деформации в интервале 1000...1050 °С, чтобы гарантировать производство арматуры заданного класса. Показано, что сталь Ст3 в стержнях диаметром 14 мм эффективно обрабатывается высокотемпературной термомеханической обработкой, упрочняясь до класса прочности Ат400. Механические свойства после высокотемпературной термомеханической обработки устойчиво сохраняются после отпуска с использованием электронагрева до температур 350...370 °С.
Ключевые слова
арматурная сталь, высокотемпературная термомеханическая обработка, упрочнение, температура деформации, последеформационная выдержка, предел текучести, относительное удлинение
Effect of high-temperature thermomechanical treatment modes on change of physical and mechanical properties of reinforcing steels
The effect of high-temperature thermomechanical treatment modes on the formation of physical and mechanical properties of reinforcing St3, St5 steels is considered. It is revealed that during the high-temperature thermomechanical treatment of St5 steel it is advisable to withstand the deformation temperature in the range of 1000...1050 °С, in order to guarantee the production of fi ttings of a given class. It is shown that St3 steel in bars with a diameter of 14 mm is effectively processed by high-temperature thermomechanical treatment, hardening to the strength class At400. The mechanical properties after hightemperature thermomechanical treatment are stably stored after tempering using electric heating to temperatures of 350...370 °С.
Keywords
reinforcing steel, high-temperature thermomechanical treatment, hardening, deformation temperature, postdeformation exposure, yield strength, elongation
- Влияние исходного состояния поверхностного слоя на формирование микрорельефа стали 40Х13 при лазерном микроструктурированииEffect of initial state of surface layer on formation of microrelief of 40Kh13 steel during laser microstructuringАвторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.Минаев И.В.Minaev I.V.Чуканов А.Н.CHukanov A.N.Клементьев Д.С.Klementev D.S.kutepovsn@yandex.rukutepovsn@yandex.ru
Влияние исходного состояния поверхностного слоя на формирование микрорельефа стали 40Х13 при лазерном микроструктурировании
УДК 621.785:539.531:544.032.65
DOI: 10.36652/1684-1107-2026-24-5-219-224
Представлены результаты экспериментального исследования влияния режимов лазерного микроструктурирования на изменение параметров шероховатости поверхностного слоя стали 40Х13. Установлено, что лазерное воздействие оказывает двоякое влияние в зависимости от исходного состояния материала: для механически шлифованных и горячекатаных поверхностей оно служит инструментом формирования заданного микрорельефа (эффект увеличения шероховатости), в то время как для поверхностей после лазерной резки оно играет роль чистовой обработки, позволяющей исключить операции дополнительной (механической, термической) обработки поверхностного слоя. Анализ средней высоты неровностей профиля выявил возможность прецизионного управления микрогеометрией поверхностного слоя, что открывает широкие перспективы для создания поверхностей с заданными трибологическими и адгезионными свойствами.
Ключевые слова
лазерное микроструктурирование, горячая прокатка, механическое шлифование, лазерная резка, шероховатость
Effect of initial state of surface layer on formation of microrelief of 40Kh13 steel during laser microstructuring
The results of an experimental study of the effect of laser microstructuring modes on changes in the roughness parameters of the surface layer of 40Kh13 steel are presented. It is established that laser exposure has a dual effect depending on the initial state of the material: for mechanically polished and hot-rolled surfaces, it serves as a tool for shaping the desired microrelief (increasing the roughness effect), while for surfaces after laser cutting, it acts as a finishing process that eliminates the need for additional (mechanical or thermal) surface treatment. The analysis of the average height of the profile’s irregularities revealed the possibility of precise control over the microgeometry of the surface layer, opening up new opportunities for creating surfaces with specific tribological and adhesive properties.
Keywords
laser microstructuring, hot rolling, mechanical grinding, laser cutting, roughness
- Влияние дополнительного легирования на физико-механические и коррозионные свойства арматурной стали 35ГСEffect of additional alloying on physical, mechanical and corrosion properties of reinforcing 35GS steelАвторы статьиAuthorsКутепов С.Н.Kutepov S.N.kutepovsn@yandex.rukutepovsn@yandex.ru
Влияние дополнительного легирования на физико-механические и коррозионные свойства арматурной стали 35ГС
УДК 539.4:620.1:621.78
DOI: 10.36652/1684-1107-2026-24-7-329-334
Рассмотрено влияние дополнительного легирования алюминием и титаном на изменение физико-механических и коррозионных свойств арматурной стали 35ГС. Показано, что низкую чувствительность к коррозионно-механическому разрушению стержневой арматуры, изготовленной из стали 35ГС, обеспечивает следующий химический состав: при коррозионном растрескивании под напряжением — 0,28...0,34 % C; 0,8...1,2 % Mn; 0,6...0,9 % Si; 0,2...0,6 % Al; при водородном растрескивании — 0,31 % C; 1,03 % Mn; 0,76 % Si; 0,01 % Al; 0,72 % Ti. При этом сталь 35ГС необходимо прокатывать при обычных условиях прокатки, но с принудительным ограничением температуры конца прокатки после высокотемпературной термомеханической обработки или закалки (870...920 °C).
Ключевые слова
легирование, арматурная сталь, коррозионное растрескивание под напряжением, водородное растрескивание
Effect of additional alloying on physical, mechanical and corrosion properties of reinforcing 35GS steel
The effect of additional alloying with aluminum and titanium on the change in the physical, mechanical and corrosion properties of reinforcing 35GS steel. It is shown that the following chemical composition provides low sensitivity to corrosion-mechanical destruction of rod fittings made of 35GS steel: for stress corrosion cracking — 0.28...0.34 % C; 0.8...1.2 % Mn; 0.6...0.9 % Si; 0.2...0.6 % Al; for hydrogen cracking — 0.31 % C; 1.03 % Mn; 0.76 % Si; 0.01 % Al; 0.72 % Ti. At the same time, 35GS steel should be rolled under normal rolling conditions, but with a forced restriction of the temperature of the end of rolling after high-temperature thermomechanical treatment or quenching (870...920 °C).
Keywords
alloying, reinforcing steel, stress corrosion cracking, hydrogen cracking
