Сварные металлические конструкции (МК) обычно изготавливаются из конструкционных малоуглеродистых и низколегированных сталей, которые в состоянии заводской поставки могут иметь различную исходную микроструктуру (деформированную, крупнозернистую, мелкозернистую). Так как конечная структура определяет конечные механические свойства, последние могут значительно отличаться, как в разных частях металлоконструкции, так и в различных зонах, например, в сварных соединениях. Особенностью таких зон является то, что они имеют структурную неоднородность (литую структуру в сварном шве, крупнозернистую на участке перегрева, сравнительно мелкозернистую в зоне полной перекристаллизации стали и основном металле), а, следовательно, и различные механические свойства, то есть имеет место еще и механическая неоднородность. Таким образом, задача оценки влияния отдельных зон и участков сварных соединений, зон концентрации напряжений в элементах конструкций представляется своевременной и актуальной. В данной статье для решения указанной задачи авторами предложено осуществление контроля структурных изменений металла в конструкционных сталях с применением пассивного феррозондового метода наряду с методом металлографического анализа. В рамках выполненной работы авторами предложена методика формирования мелкозернистой структуры с заданным размером зерен, заключающаяся в предварительной холодной пластической деформации (дробной прокатке) стали на степень деформации ε = 50 % и последующем рекристаллизационном отжиге при температурах 20–900оС. В статье дается объяснение проходящим и контролируемым в процессе рекристаллизационного отжига процессам на примере малоуглеродистой стали 08пс и низколегированной стали 10ХСНД и оценка влияния ряда факторов на формирование микроструктуры с заданной степенью дисперсности, что можно использовать для усиления элементов сварных металлических конструкций в опасных зонах концентрации напряжений. Установлены особенности изменения магнитного параметра Нр и микроструктуры конструкционных сталей в процессе рекристаллизационного отжига за счет высокой чувствительности пассивного феррозондового метола контроля к структурным изменениям. Показана возможность контроля формирования мелкозернистой структуры на всех этапах рекристаллизационного отжига по изменению напряженности магнитного поля рассеяния Нр. Выявлены особенности изменения микроструктуры конструкционных сталей при первичной рекристаллизации. Показано, что с увеличением степени легированности конструкционных сталей формируется более мелкозернистая структура. Разработаны оптимальные режимы получения мелкозернистой структуры в конструкционных сталях с поэтапным контролем структурных превращений в процессе рекристаллизации пассивным феррозондовым методом.
Welded metal structures (MS) are usually made of low-carbon and low-alloy structural steels, which in the factory-delivered condition may have different initial microstructures (deformed, coarse-grained, fine-grained). Since the final structure determines the final mechanical properties, the latter may differ significantly both in different parts of the metal structure and in different zones, for example, in welded joints. The peculiarity of such zones is that they have structural heterogeneity (cast structure in the weld, coarse-grained in the overheating area, comparatively fine-grained in the zone of complete recrystallization of steel and the base metal), and, consequently, different mechanical properties, that is, there is also mechanical heterogeneity. Thus, the task of assessing the influence of individual zones and sections of welded joints, stress concentration zones in structural elements seems timely and relevant. In this article, to solve the specified problem, the authors propose to control the structural changes of metal in structural steels using the passive ferroprobe method along with the metallographic analysis method. As part of the work performed, the authors propose a technique for forming a fine-grained structure with a given grain size, consisting of preliminary cold plastic deformation (fractional rolling) of steel to a degree of deformation of ε = 50 % and subsequent recrystallization annealing at temperatures of 20–900oC. The article explains the processes occurring and controlled during recrystallization annealing using the example of low-carbon steel 08ps and low-alloy steel 10HSND and assesses the influence of a number of factors on the formation of a microstructure with a given degree of dispersion, which can be used to strengthen elements of welded metal structures in hazardous stress concentration zones. Features of the change of magnetic parameter Нр and microstructure of structural steels in recrystallization annealing due to the high sensitivity fluxgate method of passive control for structural changes. It is shown that it is possible to control the formation of a fine-grained structure at all stages of recrystallization annealing by changing the intensity of the magnetic field of the Нр scattering. The features of changes in the microstructure of structural steels during primary recrystallization are revealed. It is shown that with an increase in the degree of alloying of structural steels, a finer-grained structure is formed. Optimal modes of obtaining fine-grained structure in structural steels with step-by-step control of structural transformations in the process of recrystallization by the passive ferrosonde method have been developed.