RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3171910.22363/2312-8143-2022-23-2-140-145ArticlesСтатьиResearch ArticleThe influence of heating temperature on coercive force and hardness changes in carbon hypoeutectoid steelsВлияние температуры нагрева на изменение коэрцитивной силы и твердости углеродистых доэвтектоидных сталейhttps://orcid.org/0000-0001-5569-9320KornilovaAnna V.КорниловаАнна Владимировна

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Testing of Structures

доктор технических наук, профессор кафедры испытания сооружений

anna44@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0131-1399KyawZayaЧжоЗаяр

postgraduate student, Department of Composite Materials

аспирант, кафедра композиционных материалов

k.kyawzaya@yandex.ruMoscow State University of Civil Engineering (National Research University)Национальный исследовательский Московский государственный строительный университетMoscow State Technological University “STANKIN”Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»21082022232VOL 23, NO2 (2022)ТОМ 23, №2 (2022)14014521082022Copyright ©; 2022, Kornilova A.V., Kyaw Z.Copyright ©; 2022, Корнилова А.В., Чжо З.2022Kornilova A.V., Kyaw Z.Корнилова А.В., Чжо З.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/legalcodehttps://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/31719

Hypoeutectoid steel with 0,25% carbon without preliminary heat treatment was investigated. The article describes an experimental study of the hardness and coercive force of this steel during heating and subsequent cooling in calm air. The magnetization depth of the device used and the penetration depth of the indenter when measuring hardness are significantly greater than the thickness of the total oxide films, therefore the measurement result is a complex value depending on the properties of the base metal and oxides. The influence on the studied parameters is proved not only of the structure of the base metal, but also of the properties of oxide films that appear on the steel surface in an oxygen-containing medium during heating. As a result, hardness and coercive force do not correlate with each other at all temperature intervals of heating. It is shown that the visual assessment of temperature by temper colors is subjective, and when the temperature threshold exceeds 500ºС (for the research steel in given modes), the visually determined dependence between the temperature and the color of the sample surface after temperature exposure disappears.

Исследована доэвтектоидная сталь с содержанием углерода 0,25 % без предварительной термической обработки. Описано экспериментальное исследование твердости и коэрцитивной силы при нагреве и последующем охлаждении на спокойном воздухе. Глубина намагничивания используемого прибора и глубина проникновения индентора при измерении твердости значительно больше толщины суммарных оксидных пленок, поэтому результат измерения представляет собой комплексную величину, зависящую от свойств основного металла и оксидов. Доказано влияние на исследуемые параметры не только структуры основного металла, но и свойств оксидных пленок, возникающих на поверхности стали в кислородсодержащей среде при нагреве. В результате твердость и коэрцитивная сила не коррелируют друг с другом во всех температурных интервалах нагрева. Показано, что визуальная оценка температуры по цветам побежалости носит субъективный характер и при превышении температурного порога в 500 ºС (для исследуемой стали на заданных режимах) визуально определяемая зависимость между температурой и цветом поверхности образца после температурного воздействия исчезает.

magnetic propertiescoercive forcetemper colorscooling in calm airtemperature intervalмагнитные свойствакоэрцитивная силацвета побежалостиохлаждение на спокойном воздухетемпературный интервалPanchenko VS, Merezhinskaya EV, Kardailskaya EV, Gera DN. Study of etchability of steel scale in hydrochloric acid. Steel. 2013;10:42-44. (In Russ.)Панченко В.С., Мержинская Е.В., Кардаильская Е.В., Згера Д.Н. Повышение температуры воздуха горения в методических печах // Сталь. 2013. № 10. С. 42–44.Garber EA, Gatiyatullin DZ. Factors that cause residual scale surface defects in hot-rolled wide strips and methods of their elimination. Mechanical Equipment of Metallurgical Plants. 2017;(2(9)):18-21. (In Russ.)Гарбер Э.А., Гатиятуллин Д.З. Причины образования на поверхности горячекатаных стальных широких полос дефекта «остаточная окалина» и методы его устранения // Механическое оборудование металлургических заводов. 2017. № 2(9). С. 18–21.Pokachalov VV. Phase composition of scale and defects arising during wire drawing. Hardware. 2006; (3(13)): 30-33. (In Russ.)Покачалов В.В. Фазовый состав окалины и дефекты, возникающие при волочении проволоки // Метизы. 2006. № 3 (13). С. 30–33.Sychkov AB, Kopceva NV, Efimova YY, Zhloba AV, Kamalova GY. Identification of the surface defects of sheet “Rolled scale.” Modeling and Development of Metal Forming Processes. 2018;(24):12-18. (In Russ.)Сычков А.Б., Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю., Жлоба А.В., Камалова Г.Я. Идентификация дефекта поверхности листового проката типа «Вкатанная окалина» // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением. 2018. № 24. С. 12–18.Merkulov AA, Efimov SA, Korolev AV. Mathematical modeling of the process of rotary cleaning of rolled metal from scale. Mathematical Methods in Engineering and Technologies - MMET. 2014;(5(64)):133-137. (In Russ.)Меркулов А.А., Ефимов С.А., Королев А.В. Математическое моделирование процесса роторной очистки металлического проката от окалины // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. 2014. № 5 (64). С. 133–137.Druz ON, NikitinYuN. Improvement of technology for processing scale into powder material. Resource Saving Technologies for Production and Pressure Shaping of Materials in Machine-Building. 2020;(4(33)):28-39. (In Russ.)Друзь О.Н., Никитин Ю.Н. Совершенствование технологии переработки окалины в порошковый материал // Ресурсосберегающие технологии производства и обработки давлением материалов в машиностроении. 2020. № 4 (33). С. 28–39.Kortz T, Wulfert H. Cost-effective process of processing and use of oil-containing rolling scale. Ferrous Metals. 2012;(2):25-30. (In Russ.)Корц Т., Вульферт Х. Экономически эффективный процесс переработки и использования маслосодержащей прокатной окалины // Черные металлы. 2012. № 2. С. 25–30.Lipatkina TN. Receiving an iron-rich product from scale. Litiyo i Metallurgiya (Foundry Production and Metallurgy). 2016;(1(82)):72-75. (In Russ.)Липаткина Т.Н. Получение металлизованного продукта из окалины // Литье и металлургия. 2016. № 1(82). С. 72-75.Kornilova AV, Idarmachev IM, Zayar C, Paing T. A method of determination of the service life of a die tool with application of magnetic methods of nondestructive control and diagnostics. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2014;43(5):439-444. https://doi.org/10.3103/S1052618814050082Kornilova A.V., Idarmachev I.M., Zayar C., Paing T. A method of determination of the service life of a die tool with application of magnetic methods of nondestructive control and diagnostics // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2014. Vol. 43. No 5. Pp. 439–444. https://doi.org/10.3103/S1052618814050082Zaya K, Paing T, Kornilova AV. The effects of operational thermal cycling on mechanical and magnetic properties of structural steels. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.2019;675(1):012041. https://doi.org/10.1088/1757-899X/675/1/012041Zaya K., Paing T., Kornilova A.V. The effects of operational thermal cycling on mechanical and magnetic properties of structural steels // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 675. No 1. https://doi.org/10.1088/1757-899X/675/1/012041Kornilova AV, Toptygin KP, Krasnovskii AN, Zaya K. Features of the destruction of tool steels in technical processes in aerospace industry. Advances in the Astronautical Sciences. 2nd IAA/AAS Conference on Space Flight Mechanics and Space Structures and Materials, SciTech Forum 2019. Moscow; 2021. p. 689-702.Kornilova A.V., Toptygin K.P., Krasnovskii A.N., Zaya K. Features of the destruction of tool steels in technical processes in aerospace industry // Advances in the Astronautical Sciences. 2nd IAA/AAS Conference on Space Flight Mechanics and Space Structures and Materials, SciTech Forum 2019. Moscow, 2021. Pp. 689–702.Kornilova AV, Nabiullina LK, Paing T, Zayar K, Selishchev AI. Study of damage stamps for hot forging magnetic methods. Vestnik MSTU “STANKIN.” 2014; (2(29)):40-43. (In Russ.)Корнилова А.В., Набиуллина Л.К., Тет П., Чжо З., Селищев А.И. Исследование магнитными методами повреждаемости штампов для горячей объемной штамповки // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2014. № 2 (29). С. 40–43.Kornilova AV, Idarmachev IM, Ping T, Zayar K. Some practical aspects of the application of magnetic methods of non-destructive testing and diagnostics. Occupational Safety in Industry. 2014;(3):50-53. (In Russ.)Корнилова А.В., Идармачев И.М., Паинг Т., Заяр Чжо. Некоторые практические аспекты применения магнитных методов неразрушающего контроля и диагностики // Безопасность труда в промышленности. 2014. № 3. С. 50–53.