Количественные методы оценки микроструктуры стали и сплавов для пересмотра устаревших ГОСТ

Текущее состояние ГОСТ, регламентирующих качество структуры сталей и сплавов, значительно отстало от прогресса в составах и технологиях получения современных сталей и сплавов. На примере микроструктурной полосчатости стали показано, как можно преодолеть это отставание и довести разработанную в России методику до уровня межгосударственного ГОСТ.

Рассмотрены другие решенные с помощью анализатора изображений задачи количественной оценки структурных составляющих сталей и сплавов, которые могут стать основой отраслевых, национальных и межгосударственных стандартов: микроструктурная неоднородность листового проката; неметаллические включения в стали, включая автоматизацию ГОСТ 1778-70, методы оценки с использованием методики ASTM E1245 и статистики экстремальных значений, а также автоматического анализа частиц; центральная осевая неоднородность сляба; ликвационная полоса в листовом прокате; доля грубых бейнитных блоков для описания свойств современных трубных сталей; структура швов после многопроходной сварки; металлургическое качество жаропрочных никелевых сплавов; структура сплавов, обработанных в полутвердом состоянии; структура доэвтектических силуминов; неметаллические включения в алюминиевых сплавах (метод PoDFA); структура высокопрочного чугуна; распределение зерен по размерам.

1. Kazakov A. A., Kiselev D. Industrial Application of Thixomet Image Analyzer for Quantitative Description of Steel and Alloys. Metallogr., Microstruct., Anal., 2016. Vol. 5. No. 4. p. 294–301, http://dx.doi.org/10.1007/s13632–016–0289–6.

2. Разработка методики количественной оценки микроструктурной полосчатости низколегированных трубных сталей с помощью автоматического анализа изображений. А. А. Казаков, Д. В. Киселев, С. В. Андреева и др. Черные металлы. 2007. № 7–8. С. 31–37.

3. ASTM E1268‑01(2016), Standard Practice for Assessing the Degree of Banding or Orientation of Microstructures, ASTM International, West Conshohocken. PA. 2016. www.astm.org.

4. Kazakov A., Kiselev D., Kazakova E., Vander Voort G. F., Chigintsev L. Quantitative Description of Microstructural Banding in Steels. Materials Performance and Characterization, https://doi.org/10.1520/MPC20160009. ISSN 2165–3992.

5. Kazakov A., Vander Voort G. F., Kiselev D., Kazakova E. ASTM E1268: From Improvement to the New Standard Practice for Assessing the Degree of Banding or Orientation of Microstructures by Automatic Image Analysis, 100 Years of E04 Development of Metallography Standards, ASTM STP1607. http://dx.doi.org/10.1520/STP1607201702063.

6. ASTM E1268‑18, Standard Practice for Assessing the Degree of Banding or Orientation of Microstructures, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2018, www.astm.org.

7. ASTM E1268‑19, Standard Practice for Assessing the Degree of Banding or Orientation of Microstructures, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019, www.astm.org

8. ГОСТ 5640‑2020 СТАЛЬ. Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского, http://protect.gost.ru/document1.aspx?control=31&baseC=6&page=0&month=9&year=–1&search=&id=239643.

9. Методика оценки микроструктурной неоднородности по толщине листового проката из хладостойкой низколегированной стали арктического применения / А. А. Казаков, Д. В. Киселев, О. В. Сыч, Е. И. Хлусова // Черные металлы. 2020. № 9. С. 11–19.

10. Quantitative Assessment of Microstructural Inhomogeneity by Thickness of Hot‑Rolled Plates Made of Cold‑Resistant Low‑Alloy Steel for Arctic Applications / A. A. Kazakov, D. V. Kiselev, O. V. Sych, E. I. Khlusova. CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 20. Р. 41–49.

11. Количественная оценка структурной неоднородности в листовом прокате из хладостойкой низколегированной стали для интерпретации технологических особенностей его изготовления / А. А. Казаков, Д. В. Киселев, О. В. Сыч, Е. И. Хлусова // Черные металлы. 2020. № 11. C. 4–14.

12. Разработка методики количественной оценки загрязненности низколегированных трубных сталей неметаллическими включениями с помощью автоматического анализа изображений / А. А. Казаков, Д. В. Киселев, С. В. Андреева, А. А. Мясников, С. В. Головин, В. А. Егоров // Черные металлы. 2007. № 7–8. С. 24–31.

13. Количественная оценка неметаллических включений для поковок из сверхкрупных слитков / А. А. Казаков, А. И. Житенев, Э. Ю. Колпишон, М. А. Салынова // Черные металлы. 2018. № 7. С. 50–56.

14. Extension of ASTM E2283 standard practice for the assessment of large exogenous nonmetallic inclusions in super duty steels / A. A. Kazakov, A. I. Zhitenev, M. A. Salinova. CIS Iron and Steel Review. 2019. Vol. 18. P. 20–26.

15. Казаков А. А., Житенев А. И., Салынова М. А. Расширение возможностей статистики экстремальных значений для оценки природы крупных неметаллических включений в сталях ответственного назначения // Черные металлы. 2019. № 8. С. 46–50.

16. Исследование природы неметаллических включений в стали с помощью автоматического анализатора частиц / А. А. Казаков, Д. А. Любочко, С. В. Рябошук, Л. С. Чигинцев // Черные металлы. 2014. № 4 (988). С. 37–42.

17. Kazakov A., Zhitenev A., Ryaboshuk S. Interpretation and Classification of Non‑Metallic Inclusions // Materials Performance and Characterization, https://doi.org/ 10.1520/MPC20160040. ISSN 2165–3992.

18. Методика оценки ликвационной полосы листового проката / А. А. Казаков, Л. С. Чигинцев, Е. И. Казакова, С. В. Рябошук, С. И. Марков //Черные металлы. 2009. № 12. С. 17–22.

19. Assessment of central heterogeneity in slab to forecast centerline segregation in plate steel / A. A. Kazakov, E. I. Kazakova, A. A. Kur // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 16. P. 49–52.

20. Microstructural quantification for pipeline steel structure‑property relationships / A. Kazakov, D. Kiselev, O. Pakhomova // CIS Iron and Steel Review. 2012. P. 4–12.

21. Investigation of the Origin of Coarse‑Grained Bainite in X70 Pipeline Steels by EBSD Technique / N. Zolotorevsky, E. Kazakova, A. Kazakov, S. Petrov, S. Panpurin // Materials Performance and Characterization. https://doi.org/10.1520/MPC20160031.

22. Structural Investigation and Control of Multi‑Pass Gas‑Shielded Flux‑Cored Arc Weldments / A. Kazakov, E. Kazakova, M. Karasev, D. Lubochko // Materials Performance and Characterization, https://doi.org/10.1520/MPC20160035.

23. Влияние структуры на свойства нижних слоев сварных швов при многопроходной электродуговой сварке стали 09Г2ФБЮ порошковой проволокой в среде защитных газов / А. А. Казаков, М. В. Карасев, Е. И. Казакова // Сварка и диагностика. 2017. № 4. С. 47–54.

24. Kazakov A. A,. Kiselev D. V. Metallurgical Quality Characterization of Nickel‑Based Superalloys // CIS Iron and Steel Review. 2007. No. 1–2. P. 40–43.

25. Kazakov A. A., Luong N. H. Characterization of Semisolid Materials Structure // Mater. Character. 2001. Vol. 46. No. 2–3. P. 155–161.

26. Quantitative Characterization of Hypoeutectic Aluminum–Silicon–Copper As‑Cast Alloy Microstructures / Kazakov A., Kur A., Kazakova E., Kiselev D. // Materials Performance and Characterization. https://doi.org/10.1520/MPC20160025.

27. Разработка количественных методов оценки структуры доэвтектических силуминов для прогнозирования их механических свойств // А. А. Казаков, А. А. Кур, Д. В. Киселев, Е. Б. Лазутова // Цветные металлы. 2014. № 4. C. 39–43.

28. Казаков А. А., Киселев Д. В., Кур А. А. Автоматизированная оценка неметаллических включений в алюминиевых сплавах по методике PoDFA с помощью анализа изображений // Цветные металлы. 2019, № 3(915), С. 43–51.

29. Казаков А. А., Андреева С. В., Киселев Д. В. Количественная оценка параметров структуры высокопрочного чугуна как основа прогнозирования механических свойств // Тр. СПбГТУ. 2009. № 510. С. 200–208.

30. Vander Voort G. F., Pakhomova O., Kazakov A. Evaluation of Normal Versus Non‑Normal Grain Size Distributions // Materials Performance and Characterization. https://doi.org/10.1520/MPC20160001. ISSN 2165–3992.