Use of complex modifiers for improvement of steel R7 quality

J. Tatarko, M. Kushnir, I. Markova, T. Ivchenko

Abstract


Purpose. Stabilizing of chemical composition and properties, decrease of detrimental impurities concentrations, amount of nonmetallics, grinding down of grain of the R7 wheeled steel by treatment of multicomponent modifiers. Methodology. Probed chemical composition and mechanical properties in accordance with UIC 812-3 and EN 13262 serial melting steel R7 and treated a multicomponent deoxidizers-modifiers are researched. Processing of data is conducted by a regressive-cross-correlation analysis. Findings. Influence of operations of out-of-furnace treatment is set on detrimental impurities concentration. Using of complex modifiers has reduced the concentration of sulfur most effectively. It is shown that in the modified melting variation of both basic alloying elements and admixtures has decreased, homogeneity and dispersion of structure have increased, what mechanical properties of wheels were stabilized due to. Originality. Influence was first set each of the stages of out-of-furnace treatment steel R7 on the detrimental impurities concentration, micro hardness, structure of hard-tempered tests. Dependences of mechanical characteristics were got of the detrimental impurities concentrations. Practical value. By treatment of multicomponent deoxidizers-modifiers, stabilization of chemical composition, sulfur concentration reducing, nonmetallic inclusions amount, grain refining and improving the homogeneity of the structure are achieved, this led to stabilizing and increase of mechanical properties level. It is shown the efficiency of multicomponent deoxidizers-modifiers usage in order to improve quality of steel R7 and reliability of wheels made of it.


Keywords


wheeled steel; out-of-furnace treatment; multicomponent deoxidizers-modifiers; chemical composition; me-chanical properties; stabilization

References


Vakulenko L.I. Povrezhdayemost pri ekspluatatsii katanykh zheleznodorozhnykh koles povyshennoy prochnosti [Damage probability during exploitation of rolled railway wheels of extra-strong] Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, isssue 40, pp. 231-234.

Vakulenko І.O., Kіndratskiy B.І., Yakovlev S.O., Kramar І.Ye., Shaptala O.І. Vplyv strukturnoho stanu vuhletsevoi stalі na protses utvorennia austenіtu pry nahrіvі v dvofaznu (α+γ)-oblast [Influence of the structural state of carbon steel on the process of formation of austenite at heating in dysphasic (α+γ) - range]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 36, pp. 218–221.

Golubtsov V.A. Teoriya i praktika vvedeniya dobavok v stal vne pechi [Theory and practice of introduction of additions in steel out of stove]. Chelyabinsk Publ., 2006. 422 p.

Gubenko S.I. Osobennosti razvitiya plasticheskoy deformatsii vblizi nemetallicheskikh vklyucheniy [Features of development of flowage nearby nonmetallics]. Stroitelstvo, materialovedeniye, mashinostroyeniy – Construction, Metal Science, Mechanical Engineering, 2013, issue 67, pp.46-50.

Babachenko A.I., Litvinenko P.L., Kononenko A.A., Roslik A.V. Issledovaniye sostava i identifikatsiya nemetallicheskikh vklyucheniy, vyyavlyayemykh pri kontrole zheleznodorozhnykh koles [Researches of composition and authentication of nonmetallics, exposed at railway wheels control]. Metallurgiya i gornorudnaya promyshlennost – Metallurgy and Mining Industry, 2011, no. 5, pp.45-48.

Vakulenko І.O., Perkov O.M., Perkov B.O., Kamishnyi A.Ye. Napriamky pіdvyshchennia nadіinostі vykorystannia zalіznychnykh kolіs [Directions of increase the reliability of the railway wheels use]. Tezy dopovіdei 67 mіzhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii „Problemy ta perspektyvy rozvytku zalіznichnoho transportu” [Proc. of the 67th Int. Scientific and Practical Conf. “Problems and prospects of the railway transport development”]. Dnipropetrovsk, 2007, pp.244-245.

Shapovalova O.M, Shapovalov V.P., Shapovalov O.V., Kushnіr M.A., Tatarko Yu.V. Rozkysliuvach-modyfіkator dlia obrobky rozplavіv stalei ta splavіv [Deoxidizer-modifier for treatment of steels and alloys fusions]. Patent UA, no. a 2009 00952, 2009.

Shapovalov O.V., Babenko O.P., Іvchenko T.І., Markova І.A Syrovynni kompozyty dlia obrobky stalei ta bezrozplavna tekhnolohiia yikh vyhotovlennia [Raw material composites for treatment of steels and non-melting technology of their manufacture]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost − Metallurgy and Mining Industry, 2012, no. 6, pp. 48-50.

Korneyev S.V., Rozum V.A., Trusova I.A., Zarutskiy S.P. Tekhnologicheskiye osobennosti modifitsiruyushchey obrabotki stali [The technological features of modifying treatment of steel]. Litye i metalurgiya − Casting and Metallurgy, 2011, no. 4, pp. 115-121.

Shapovalova O.M., Deynega A.V. Vliyanie formy slitka i vakuumirovaniya na soderzhaniye sery v kolesnoy stali KP-2 [Influence of the ingot form and vacuuming on the sulfur content in wheel steel KP-2]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2009, issue 28, pp. 175-179.

Shub L.G., Akhmadeyev A.Yu. O tselesoobraznosti modifitsirovaniya stalnogo litya [About expedience of modifying treatment of the steel casting]. Metallurgiya mashinostroyeniya − Metallurgy of Mechanical Engineering, 2006, no. 5, pp. 38-41.

Chaobi Z., Yazheng L., Leyu Z. Transformation Conditions –Microstructures – Mechanical Properties Relationship in 0,60 % C Hypoeutectoid Steel. Steel Pesearch International , 2011, vol. 82, no. 10, pp. 1207-1212.

Lin K., Dun X., Lai J. Effects of modification on microstructure and ultrahigh carbon (1,9 % C) steel. Mater Science and Engineering A, 2001, vol. 528, no. 28, pp. 8263-8268.

Mirsada O., Milenko R., Omer B. Alloys with modified characteristics. Materials in Technologies, 2011, vol 45, no. 5, pp. 483-485


GOST Style Citations


1. Вакуленко, Л. И. Повреждаемость при эксплуатации катаных железнодорожных колес повышенной прочности / Л. И. Вакуленко, В. Г. Анофриев // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2012. – Вип. 40. – С. 231–234.

2. Вплив структурного стану вуглецевої сталі на процес утворення аустеніту при нагріві в двофазну (α+γ)-область / І. О. Вакуленко, Б. І. Кіндрацький, С. О. Яковлєв, І. Є. Крамар, О. І. Шаптала // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2011. – Вип. 36. – С. 218–221.

3. Голубцов, В. А. Теория и практика введения добавок в сталь вне печи / В. А. Голубцов. − Челябинск, 2006. – 422 с.

4. Губенко, С. И. Особенности развития пластической деформации вблизи неметаллических включений / С. И. Губенко // Строительство, материаловедение, машиностроение. − 2013. – Вып. 67. – С. 46−50.

5. Исследование состава и идентификация неметаллических включений, выявляемых при контроле железнодорожных колес // А. И. Бабаченко, П. Л. Литвиненко, А. А. Кононенко, А. В. Рослик // Металлургия и горнорудная промышленность. – 2011. – № 5. – С. 45–48.

6. Напрямки підвищення надійності використання залізничних коліс / І. О. Вакуленко, О. М. Перков, Б. О. Перков, А. Е. Камишний // Проблеми та перспективи розвитку залізн. трансп. : тези доповідей 67 міжн. наук.-практ. конф. / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д. : ДНУЗТ, 2007. – С. 244–245.

7. Пат. 91633 Україна, МПК7 С22С 35/00 С21С 7/04. Розкислювач-модифікатор для обробки розплавів сталей та сплавів / Шаповалова О. М, Шаповалов В. П., Шаповалов О. В., Кушнір М. А., Татарко Ю. В. (Україна) ; заявник та патентовласник Дніпропетр. нац. ун-т імені Олеся Гончара. – № а 2009 00952 ; заявл. 09.02.2009 ; опубл. 10.08.2010, Бюл. № 15. – 6 с.

8. Сировинні композити для обробки сталей та безрозплавна технологія їх виготовлення / О. В. Шаповалов, О. П. Бабенко, Т. І. Івченко, І. А. Маркова // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2012. – № 6. – С. 48−50.

9. Технологические особенности модифицирующей обработки стали / С. В. Корнеев, В. А. Розум, И. А. Трусова, С. П. Заруцкий // Литье и металургия. – 2011. – № 4. – С. 115–121.

10. Шаповалова, О. М. Влияние формы слитка и вакуумирования на содержание серы в колесной стали КП-2 / О. М. Шаповалова, А. В. Дейнега // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2009. – Вип. 28. – С. 175–179.

11. Шуб, Л. Г. О целесообразности модифицирования стального литья / Л. Г. Шуб, А. Ю. Ахмадеев // Металлургия машиностроения. − 2006. − № 5. – С. 38–41.

12. Chaob, Z. Transformation Conditions –Microstructures – Mechanical Properties Relationship in 0,60 % C Hypoeutectoid Steel / Z. Chaobi, L. Yazheng, Z. Leyu // Steel Pes. Int. – 2011. − Vol. 82, №. 10. – Р. 1207–1212.

13. Lin, K. Effects of modification on microstructure and ultrahigh carbon (1,9 % C) steel / K. Lin, X. Dun, J. Lai // Mater Science and Engineering A. − 2011. − Vol. 528, № 28. − P. 8263−8268. 14. Mirsada, O. Alloys with modified characteristics // O. Mirsada, R. Milenko, B. Omer / Materials in technologies. − 2011. − Vol. 45, № 5. – Р. 483–485.



DOI: https://doi.org/10.15802/stp2013/14526

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)