Фазовые превращения при отпуске и обработке «Закалка-Распределение» в стали с 1,8%Si и их влияние на механические свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ткачёва Юлия Игоревна

• Ткачёва Юлия Игоревна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Ткачёва Юлия Игоревна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Перспективные высокопрочные стали для сельскохозяйственного применения и разработка сталей для автомобильной промышленности

1.2 Закономерности формирования структуры при закалке и низкотемпературном отпуске высокопрочных сталей с повышенным содержанием кремния

1.3 Хрупкость после закалки и необратимая отпускная хрупкость

1.4 Обработка «закалка-распределение» (О&Р)

1.5 Влияние легирующих элементов на структуру и свойства Q&P сталей

1.6 Закономерности и механизмы бейнитного превращения при Р&Р

обработке

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материал исследования

2.2 Методика дилатометрии и дифференциальной сканирующей калориметрии

2.3 Методика определения твердости по Роквеллу

2.4 Методика испытания на статическое растяжение

2.5 Методика испытания на ударную вязкость

2.6 Методики исследования микроструктуры и фазового состава

2.6.1 Электронно-микроскопический анализ

2.6.2 Методика определения доли остаточного аустенита

ГЛАВА 3 ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЯХ ПРИ ОТПУСКЕ

3.1 Влияние отпуска на структуру и фазовый состав сталей с 0,34 и 0,44 вес.% С

3.2 Влияние закалки и отпуска на прочность, пластичность и ударную вязкость в сталях с 0,34 и 0,44 вес.% С

3.3 Причины хрупкости после закалки и отпуска в сталях с ~1,8вес.% Si

Заключение по ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛИ С 0,44ВЕС,%С ПРИ ОБРАБОТКИ «ЗАКАЛКА-РАСПРЕДЕЛЕНИЕ» И ИХ ВЛИЯНИЕ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

4.1 Влияние температуры закалки на микроструктуру, фазовый состав и механические свойства

4.2 Эволюция структуры при распределении

4.3 Влияние эволюции структуры при распределении на механические свойства

Заключение по ГЛАВЕ

ГЛАВА 5 МЕХАНИЗМЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ «ЗАКАЛКА-РАСПРЕДЕЛЕНИЕ»

5.1 Анализ механизмов, обеспечивающих предел текучести

5.2 Проявление ТЫР-эффекта при растяжении и его влияние на локализацию пластической деформации

Заключение по ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фазовые превращения при отпуске и обработке «Закалка-Распределение» в стали с 1,8%Si и их влияние на механические свойства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Высокопрочные стали с пределом текучести свыше 1000 МПа находят широкое применение в современной промышленности, особенно в автомобилестроении и производстве сельхозтехники. Ключевым критерием их качества является сочетание прочности и пластичности, которое оценивается параметром ов*8 (произведение предела прочности на величину относительного удлинения). Этот параметр для низколегированных автосталей первого поколения, включая двухфазные стали, обычно не превышает 20 ГПа*%. К высокопрочным сталям второго поколения с величиной ов*8 > 50 ГПа*% относят стали, пластичность которых обусловлена двойникованием (TWIP стали). Однако, предел текучести данных сталей не превышает 300 МПа после стандартной обработки и 600 МПа после термомеханической обработки. Целевыми характеристиками высокопрочных сталей третьего поколения разрабатываемых в настоящее время являются предел текучести >1000 МПа и ав*3 > 30 ГПах%. Наиболее перспективным классом таких сталей являются стали с высоким содержанием кремния (Si>1,5 вес.%), подвергаемые многоступенчатой термической обработке по технологии закалки и перераспределения углерода (quenching and partitioning - Q&P). Высокая прочность и пластичность при такой обработке достигается за счет структуры пакетного мартенсита с остаточным аустенитом, обогащенным углеродом. Q&P обработка включает аустенитизацию при температуре выше точки АС3 с последующей закалкой при температуре, тз, в интервале между температурами начала и конца мартенситного превращения, что обеспечивает частичную трансформацию аустенита в мартенсит, а затем изотермический отжиг при повышенной температуре, тр, для перераспределения углерода из мартенсита в аустенит (стадия распределения). Температура и продолжительность выдержки на различных этапах Q&P-обработки критически влияют как на процесс перераспределения углерода, так и на протекающие фазовые превращения, что в

итоге определяет формирование микроструктуры и, соответственно, комплекс механических свойств стали.

На момент начала исследования многие аспекты микроструктурного дизайна многофазной структуры Q&P сталей оставались неясными, что определяет актуальность данной работы, вносящей значительный вклад в понимание фазовых превращений при Q&P обработке и влияния структурных составляющих на механические свойства сталей.

Степень разработанности. Большинство конструкционных сталей, применяемых в российской сельскохозяйственной технике, были разработаны более 40 лет назад. Эти материалы обладают ограниченной прочностью и повышенной склонностью к хрупкому разрушению, особенно при отрицательных и комнатных температурах. Наиболее распространенными являются стали Л-53, 60, 80, 65Г, У10, ШХ15, Х6Ф1, Х12 и ЛГ13, обрабатываемые закалкой в масло с самоотпуском или низкотемпературным отпуском, что обеспечивает твердость около 55 НЖС. Однако получаемые изделия обладают низкой надежностью и долговечностью из-за подверженности хрупкому разрушению (KCV < 30 Дж/см2). Для работы в условиях ударных нагрузок применяются высокопрочные стали с добавлением бора, такие как 20ХГР, 20ХНР и 30ХРА. В то же время за рубежом для землеройной и сельскохозяйственной техники используются низколегированные стали серии АШ 43ХХ и АШ 41ХХ, c пределом прочности 1200 и 1500 МПа соответственно, а также высоким уровнем ударной вязкости (КСУ > 28 Дж/см2 при -40°С и >45 Дж/см2 при 25°С). Эти стали после закалки в масло и отпуска при 150-300°С отличаются высоким пределом текучести и пластичностью благодаря высокому качеству (Р <0,025%, S <0,025%) и легированию М и Mo. Однако увеличение содержания углерода в этих сталях до ~0,5 вес.% повышает склонность к хрупкому разрушению. Это подчеркивает необходимость дальнейших исследований для оптимизации механических свойств и повышения надежности сталей, используемых в землеройной технике.

Целью диссертационной работы является определение закономерностей структурных изменений и фазовых превращений при отпуске и Р&Р обработке стали 0,44С-1,881-1,3Мд-0,8Сг-0,3Мо и их влияние на механические свойства.

Для достижения заявленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить стадийность выделения карбидов и распада остаточного аустенита при низкотемпературном отпуске высокопрочных сталей с содержанием углерода 0,34-0,44 вес.% и кремния 1,8 вес.%.

2. Установить закономерности охрупчивания высокопрочных сталей с повышенным содержанием кремния после закалки и низкотемпературного отпуска.

3. Установить влияние температуры отпуска на прочность, пластичность и ударную вязкость высокопрочных сталей с повышенным содержанием кремния.

4. Установить закономерности фазовых превращений в высокопрочной стали 0,44С-1,881-1,3Мд-0,8Сг-0,3Мо (вес.%) в процессе О&Р обработки.

5. Установить природу сочетания высокой прочности и пластичности стали 0,44С-1,881-1,3Мд-0,8Сг-0,3Мо (вес.%) после О&Р обработки.

Научная новизна:

1. Впервые определена стадийность фазовых превращений при отпуске сталей с 0,34 и 0,44 вес.% С и ~1,8 вес.% Si, а так же влияние выделения промежуточных карбидов и цементита на прочность, пластичность и ударную вязкость.

2. Установлено, что ключевым фактором снижения ударной вязкости с ростом содержания углерода является увеличение степени насыщения сегрегаций углеродом по большеугловым границам (БУГ) пакетов, что способствует переходу к межкристаллитному разрушению.

3. Впервые показано, что необратимая отпускная хрупкость высокопрочных сталей с 0,34 и 0,44 вес.% С может быть подавлена за счет легирования кремнием, который подавляет выделение метастабильного

цементита пластинчатой формы, характерного для пара-равновесного состояния, но не препятствует выделению промежуточных карбидов.

4. Впервые с использованием дилатометрических и микроструктурных исследований описан механизм формирования многофазной структуры при Q&P обработке стали с 0,44 вес.% С и 1,8 вес.% Si, включающий атермическое мартенситное и бейнитное превращение.

5. Впервые выявлены закономерности распространения полос деформации при растяжении высокопрочной Q&P стали с остаточным аустенитом блочной и пленочной морфологии.

Теоретическая значимость. Обосновано, что ключевым легирующим элементом в Q&P сталях является Si, при содержании которого >1,8 вес.% не только подавляется образование цементита но и расширяется температурная область существования промежуточных п-карбидов до 400°С, что снижает склонность стали к отпускной хрупкости. Подавление выделения цементита способствует перераспределению углерода из мартенсита в остаточный аустенит в процессе Q&P обработки. Установлено, что фазовые превращения в исследуемой стали при Q&P обработке включают изотермическое мартенситное превращение, обратное превращение при нагреве, бейнитное превращения, выделение п-карбидов в мартенсите, бейнитное превращение, которое подавляется при насыщении остаточного аустенита >1,6 вес.% С и рост остаточного аустенита. Показано, что высокая пластичность обеспечивается трансформацией остаточного аустенита в мартенсит при растяжении, а также структурой М1 с п-карбидами и бескарбидным бейнитом, тогда как высокий предел текучести обусловлен увеличением содержания углерода в остаточном аустените и высокой плотностью дислокаций в этой фазе.

Практическая значимость. Предложены оптимальные режимы низкотемпературного отпуска, обеспечивающие высокий уровень прочности (00,2 >1400 МПа) и удовлетворительную ударную вязкость (>30 Дж/см2) сталей с промежуточными карбидами. Разработаны режимы Q&P обработки

высокопрочной стали с 0,44 вес.% С и ~1,8 вес.% Si, позволяющие получить уникальное сочетание а0,2 > 1000 МПа и ав*3 >30 ГПа*%, что соответствует требованиям, предъявляемым к сталям третьего поколения. Это позволяет перейти к практическому использованию данной стали после Р&Р обработки в качестве материала силовых элементов корпусов или рам автомашин. Разработаны подходы к легированию для производства высокопрочных сталей с переходными карбидами, применяемых для изготовления силовых элементов корпусов или рам автомашин и деталей почвообрабатывающей и землеройной техники. По результатам исследования было получено 3 патента на изобретение, а полученные результаты внедрены в деятельность ООО «ТЕХНОИНКОМ» (акт внедрения № 078 от 27.06.2025).

Методология и методы исследования. В диссертационной работе использованы следующие методы исследования: компьютерное моделирование фазового состава, дилатометрия, рентгеноструктурный анализ, просвечивающая и растровая электронная микроскопия, механические испытания на твердость, ударную вязкость и растяжение с использованием метода цифровой корреляции изображений.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

1) Фазовый состав и механические свойства сталей с 0,34 и 0,44 вес.% С и 1,8 вес.% Si после закалки и низкотемпературного отпуска.

2) Закономерности фазовых превращений в процессе Р&Р обработки стали с 0,44 вес.% С и 1,8 вес.% Si и их влияние на механические свойства.

3) Природа высокой прочности стали с 0,44 вес.% С и 1,8 вес.% Si после О&Р обработки.

4) Закономерности образования и распространения полос деформации и природа высокой пластичности стали с 0,44 вес.% С и 1,8 вес.% Si после Р&Р обработки.

Достоверность результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач, использованием современных методов

исследования на сертифицированном структурно-аналитическом оборудовании, а также согласованием результатов, полученных различными методами и их сопоставимостью с данными других авторов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы представлены на нижеследующих российских и международных научных конференциях: Международная конференция Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии» (г. Томск, 11 - 14 сентября 2023); International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials Processing, Fabrication, Properties, Applications - THERMEC 2023 (г. Вена, Австрия, 02 - 07 июля 2023); XI Международная школа «Физическое материаловедение» (г. Тольятти, 11 - 15 сентября 2023).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Получено 3 патента на изобретение.

Личный вклад автора. Личный вклад автора диссертационной работы состоит в организации и проведении исследований, обработке и анализе полученных результатов, подготовке научных статей и представлении докладов на научных мероприятиях. Проведение научных экспериментов проводилось лично автором, либо с его непосредственным участием.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, программа Мегагрант, соглашение № 075-15-2021-572; с использованием оборудования Центра коллективного пользования "Технологии и Материалы НИУ "БелГУ".

Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук Кайбышеву Р.О. за внесенный идейный вклад в работу, а также кандидату технических наук Ткачёву Е.С. и кандидату технических наук Мишневу Р.В. за практическое содействие в работе.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Перспективные высокопрочные стали для сельскохозяйственного применения и разработка сталей для автомобильной промышленности

В настоящее время большинство используемых конструкционных сталей, используемых для изготовления элементов землеройной техники российской металлургической промышленностью, были разработаны более 40 лет назад и, по современным меркам, характеризуются низкой прочностью и низкой вязкостью разрушения. Наиболее распространенными из них в сельскохозяйственном применении являются стали Л-53, 60, 80, 65Г, У10, ШХ15, Х6Ф1, Х12 и ЛГ13. Например, пружинные стали, содержащие ~0,6% С, используются для лезвийных инструментов землеройной и сельскохозяйственной техники (сталь 65Г). Эти детали обрабатываются путем закалки в масло с последующим автоотпуском или низкотемпературным отпуском. Эта обработка обеспечивает достаточную твердость (НЯС = 55), но низкую надежность и долговечность изделий из-за низкой вязкости разрушения (<30 Дж/см2). Если данная сталь обрабатывается обычным способом, включающим закалку с последующим отпуском, то получаемая твердость (НЯС = 45) недостаточна для лезвийного инструмента землеройных машин, что приводит к высокому абразивному износу и короткому сроку службы. Для работы в условиях ударных нагрузок в настоящее время в России используют высокопрочные стали, содержащие бор, такие как 20ХГР, 20ХНР, 20ХГНР, 27ХГР, 30ХРА и 40ХГТР. Ударная вязкость этих сталей не превышает 40 Дж/см2 при комнатной температуре. Чуть более высокую вязкость разрушения (КСи от 50 до 185 Дж/см2) показывают стали 30ХГСА, 45ХН2МФА, 33ХС, 30ХГСН2А [1]. Тем не менее, ударная вязкость перечисленных выше российских сталей настолько низкая, что для ее оценки используется испытание на КСи, вместо более жесткой схемы испытаний с У-образным надрезом (КСУ).

Эти стали практически непригодны для современной сельскохозяйственной техники. В результате, даже рассматривалась возможность использования хромистых сталей типа ШХ15, 6ХВФ и Х12МФ1 для критически важных изделий землеройных и сельскохозяйственных машин. Однако использование этих сталей экономически неэффективно для этого оборудования. Химический состав и механические свойства большинства перечисленных выше российских сталей, в основном обрабатываемых закалкой и отпуском, представлены в таблице 1.1.

За рубежом для землеройной и сельскохозяйственной техники используются низколегированные стали, принадлежащие к серии АШ 43ХХ (~ 0,6% Сг-1,8% М-0,25% Мо) и в некоторых случаях стали, принадлежащие к серии АШ 41ХХ (~ 0,8% ^-0,25% Мо), которые относятся к классам прочности 1200 МПа и 1500 МПа и имеют высокую ударную вязкость (KCV> 28 Дж/см2 при - 40^ и >45 Дж/см2 при 25°0 [1,2]. Сочетание высокого предела текучести, временного сопротивления разрушению с достаточной пластичностью и вязкостью разрушения обеспечивается химическим составом высокой чистоты (Р <0,025%, S <0,025%), содержанием М и Мо, и термической обработкой, включающей закалку в масло с последующим отпуском при низких температурах в диапазоне от 150 до 300°С. В результате данной обработки получается структура низкоотпущенного мартенсита с тонкими пластинами остаточного аустенита, расположенного по границам реек/блоков [1]. Объемная доля остаточного аустенита варьируется от 1,5 до 5% в зависимости от состава стали и температуры отпуска. Остаточный аустенит играет решающую роль в обеспечении вязкого разрушения при испытаниях на КСУ [1]. Остаточный аустенит и добавки М и Мо, повышают ударную вязкость сталей типа 43ХХ. При содержании С ~ 0,5% в сталях типа 43ХХ с мартенситной структурой после низкотемпературного отпуска происходит переход от вязкого к хрупкому межзеренному разрушению при испытании на удар [1], что обычно ограничивает использование сталей типа 43ХХ сталью АШ 4340, содержащие ~ 0,4% С.

Таблица 1.1 - Химический состав и механические свойства отечественных сталей (00,2 -предел текучести, ов - предел прочности, 5 - относительное удлинение, ИЯС - твердость по

Роквеллу, КСи - ударная вязкость, на образце с и-образным надрезом)

Марка стали Химический состав стали, вес. % Термическая обработка 00,2, МПа ов, МПа 5, % ИЯС КСи, Дж/с м2

60 0,57-0,65С, 0,17-0,3781, 0,5-0,8Мп, <0,25№, <0,04S, <0,35, <0,25Сг, <0,25Си, <0,08As Закалка 780 -830°С в масле, отпуск 560°С, 590 920 19 - 24

80 0,77-0,85С, 0,17-0,3781, 0,5-0,8Мп, <0,25, <0,035S, <0,035Р, <0,25Сг, <0,2Си Закалка 820°С в масле, отпуск 470°С, 932 1079 8 - -

65Г 0,62-0,70С, 0,17-0,3781, 0,90-1,20Мп, <0,25Сг, <0,035Р, <0,035S, <0,20Си Закалка 830°С в масле, отпуск 400°С 1450 1670 8 46 29

Х6Ф1 0,75-0,84С, 0,17-0,3381, 0,17-0,33Мп, <0,25Ni, <0,028S, <0,03Р, <0,2Сг, <0,25Си Закалка 780°С в масле, отпуск 400°С 1230 1420 10 - -

20ХГР 0,18-0,24С, 0,17-0,3781, 0,70-1,00Мп, 0,75-1,05Сг, <0,005В Закалка 880°С в масле, отпуск 200°С в масле 1220 1490 12 45 79

20ХНР 0,16-0,23С, 0,17-0,3781, 0,60-0,90Мп, 0,70-1,10Сг, 0,80-1,10№, <0,005В Закалка, 860°С в масле, отпуск 200°С в масле 1220 1520 10 47 49

20ХГН Р 0,16-0,23С, 0,17-0,3781, 0,70-1,00Мп, 0,70-1,10Сг, 0,80-1,10№, <0,005В Закалка 860°С в масле, отпуск 200°С в масле 1250 1510 11 47 61

27ХГР 0,25-0,31С, 0,17-0,3781, 0,70-1,00Мп, 0,70-1,00Сг, <0,005В Закалка 870°С в масле, отпуск 200°С 1175 1370 8 - 59

30ХРА 0,27-033С, 0,17-0,3781, 0,50-0,80Мп, 1,00-1,30Сг, <0,005В Закалка 900°С в масле, отпуск 200°С 1300 1600 9 - 49

40ХГТ Р 0,38-0,45С, 0,17-0,3781, 0,8-1,0Мп, 0,8-1,1Сг, <0,005В Закалка 840°С в масле, отпуск 550°С 800 990 11 - 78

30ХГС А 0,28-0,34С, 0,90-1,2081, 0,80-1,10Мп, 0,80-1,10Сг, <0,30Ni, <0,025Р, 0,025S, <0,30Си Закалка 880°С в масле, отпуск 540°С, вода 830 1080 10 45 49

Так же для изготовления деталей для сельскохозяйственной техники за рубежом наиболее часто используются износостойкие стали Raex финской компании Ruukki [3], Domex, Hardox и Weldox шведской компании SSAB [2] и стали типа TBL немецкой компании ThyssenKrupp [4], стали японской компании Nisshin steel, стали Relia и Creusabro - компании Industeel Бельгия (дочерняя компания ArcelorMittal) [5].

Стали Raex предназначены для изготовления изделий преимущественно горношахтного оборудования, к которым предъявляются требования схожие с требованиями для деталей сельскохозяйственной техники, а именно высокая прочность, износостойкость и надежность при эксплуатации. Содержание элементов в этих сталях следующее: от 0,18 до 0,30% С, до 0,7% Si, до 1,7% Mn, до 1,5% Cr, до 0,8% Ni, до 0,5% Mo, а также B в концентрации 0,005%. По данным компании производителя Ruukki предел текучести сталей Raex составляет от 900 до 1250 МПа, предел прочности - от 1000 до 1600 МПа, относительное удлинение от 8 до 11%. Данные по уровню ударной вязкости отсутствуют.

Международная сталелитейная компания SSAB выпускает большое количество высокопрочных сталей, в том числе рекомендованных для применения в сельскохозяйственной технике. Так, борсодержащие стали марки Domex подходят для изготовления узлов, подверженных абразивному износу. Данные стали широко используются для изготовления лопат, ножей, лемехов плуга, пильных полотен и т.п. Стали Domex характеризуются следующим содержанием элементов: C от 0,20 до 0,42%, Si до 0,40%, Mn от 1,1 до 1,5%, Cr от 0,1 до 0,6, а также содержат B в концентрации от 0,0008 до 0,005 %. Такое соотношение элементов обеспечивает значение временного сопротивления после закалки в воду 1580-2050 МПа и твердость 45-55HRC.

Улучшенными версиями сталей 43XX являются стали Hardox500-600 [2], производимые компанией SSAB. Эти стали так же широко используются для землеройных и сельскохозяйственных машин. Отмечается их уникальное сочетание сопротивлению абразивному износу и вязкости разрушения. Одновременное увеличение прочности и вязкости разрушения по сравнению со

сталями серии 43ХХ было достигнуто за счет: 1) дополнительного легирования Мо и М для повышения вязкости; 2) дополнительного легирования Сг и добавкой В для повышения прокаливаемости и уменьшения размера структурных элементов мартенсита; 3) повышения чистоты стали за счет снижения Р<0,015%. Технология производства стали типа НаМох является собственностью компании SSAB и не разглашается. Тем не менее, наиболее вероятно, что ее основой является термомеханическая обработка с использованием контролируемой прокатки для измельчения структурных элементов мартенсита. При этом строгий контроль объемной доли остаточного аустенита является необходимым условием высокой ударной вязкости этих материалов.

Стали марки Weldox в настоящее время применяются для изготовления различных несущих конструкций из металла, требующих особой прочности: для ковша большого роторного экскаватора, транспортных прицепов, подъёмных кранов, погрузочных ковшов и вилочных погрузчиков. Конструкции из этих сталей нашли наибольшее применение в тяжёлом машиностроении. Данные стали содержат: С от 0,20 до 0,25%, № от 2 до 3%, Si от 0,5 до 0,6%, Mn до 1,6%, & до 0,8%, Мо до 0,7%, В до 0,005%. Кроме того, данные стали могут быть микролегированы Си, V, №Ь, Т и Л1. Такое содержание элементов обеспечивает значение предела текучести 700-1300 МПа, временного сопротивления 780-1700 МПа и относительного удлинения 8-16%.

Компания ThyssenKгupp выпускает низколегированную сталь марки ТВЬ (химический состав 0,24-0,30%С, <0,40 Si, 1,1-1,3%Мп, <0,5%Сг, >0,02Л1, <0,0008-0,0004%В [4]), используемую для сельскохозяйственной техники, дисковых борон и рабочих органов для резки и перемешивания растительных масс. Эта сталь поставляется в нормализованном состоянии и упрочняется закалкой и отпуском вне потока стана горячей прокатки. Эти стали относятся к классу с пределом прочности 1200 МПа. Высокая ударная вязкость обеспечивается малым размером структурных элементов реечного мартенсита. Вполне вероятно, что ультрамелкозернистая структура в этих сталях формируется

при горячей прокатке, а микролегирование бором обеспечивает малый размер исходных аустенитных зерен при аустенитизации.

Компания Nisshin Steel производит несколько углеродистых борсодержащих сталей для тонких деталей сельскохозяйственной техники (марки N22CB, N28CB, N36CB). Эти стали относятся к классам прочности 1200 МПа и 1500 МПа и упрочняются закалкой и отпуском.

Стали серии Relia бельгийской компании ArcelorMittal производятся с тремя уровнями твердости: 400, 450 и 500 HB. Эти стали относятся к высокопрочным низколегированным сталям, подвергаемым закалке в воду, и обладают повышенной износостойкостью.В соотвтетствии с имеющимися данными, стали Relia могут содержать элементы в следующем соотношении: C (до 0,30%), Mn (до 1,6%), P (не более 0,02%), S (не более 0,003%), B (не более 0,003%), а также могут содержать Si (до 0,6%), Al (до 0,06%), Nb (до 0,03%), V (до 0,03%), Ti (до 0,05%), Сг (до 1%), Mo (до 0,5%), Ni (до 0,6%), Cu (до 0,4%) и N (до 0,008%). Предел текучести этих сталей составляет 1100-1400 МПа, предел прочности - 1250-1600 МПа, относительное удлинение - 10-13%, а ударная вязкость при -20°С составляет 30 Дж/см2. Другая сталь (марки Creusabro 8000) фирмы ArcelorMittal характеризуется повышенной износостойкостью и ударной вязкостью, достигаемых за счет проявлении TRIP-эффекта. Стали Creusabro могут содержать С (до 0,28%), Mn (до 1,6%), Ni (до 2,5%), Сг (до 1,9%), Mo (до 0,6%), P (не более 0,02%), S (не более 0,01%), а также могут содержать Ti (не более 0,2%) и V (не более 0,1%). Ударная вязкость данных сталей значительно превышает таковую для сталей серии Relia и при -20°С она составляет около 60 Дж/см2.

Стоит отметить, что недавно началась активная разработка российских сталей, относящихся к классам прочности 1200, 1500 и 1700 МПа с удовлетворительной пластичностью и вязкостью разрушения [6]. Рябов В. и соавторы взяли за основу серию 43XX и изменили химический состав путем частичного замещения Ni на Cu, чтобы снизить стоимость сталей, и провели дополнительное легирование на D(V + Nb + Ti) <0,13%. Добавки элементов, которые образуют карбонитридов, были использованы для измельчения

структурных элементов реечного мартенсита при аусформинге [7]. Новые стали российского производства были разработаны со свойствами, близкими к свойствам сталей 43ХХ или даже выше. Однако, вязкость разрушения этих сталей ниже, чем у сталей типа 43ХХ. Основным недостатком этого подхода является необходимость использования обработку в потоке стана горячей прокатки. Другие попытки российских металлургических предприятий по разработке современных сталей для землеройных и сельскохозяйственных машин не увенчались успехом, поскольку удовлетворительная вязкость разрушения была достигнута за счет снижения твердости и, следовательно, абразивной износостойкости. Так, например, высокопрочные износостойкие горячекатаные свариваемые стали марок 18ХГНМФР, 14ХГ2САФД, 16ХГН2ФБР, 13ХГ2НДФ, выпускаемые компанией ОАО «Северсталь», являются аналогами сталей шведских марок Hardox и Weldox, однако из-за низкого содержания углерода износостойкость данных сталей не достигает требуемого уровня.

В автомобильной промышленности растущая сложность проектирования элементов безопасности в сочетании с необходимостью обеспечения заданной жесткости при уменьшенной толщине кузовных элементов обуславливает необходимость разработки улучшенных высокопрочных сталей с оптимизированной комбинацией параметров прочности и пластичности.

Активные разработки в это отрасли тесно связаны с созданием международного консорциума производителей листовой стали, в который вошли 35 компаний из 18 стран. В 1994 году консорциум производителей инициировал проект ULSAB (Ultra-Light Steel Auto Body), целью которого было исследование возможностей снижения веса за счет использования более прочных сталей в автомобильных компонентах. Это позволило разработать автомобильный кузов, состоящий на 90% из высокопрочных сталей, который оказался на 25% легче и на 14% дешевле по сравнению с существующими на тот момент аналогами. Кроме того, жесткость на кручение и изгиб была улучшена на 80% и 52% соответственно. Этот проект так же способствовал разработке новых видов высокопрочных сталей, обладающих высокой прочностью и удовлетворительной

пластичностью, в частности, к активным испытаниям и внедрению двухфазных сталей. К 1995 году двухфазные стали были коммерциализированы не только в Японии, но и в США и Европе. Эти стали продемонстрировали выдающиеся сочетания прочности на растяжение и удлинения, высокую деформацию и повышенную усталостную прочность.

Согласно определению Бхаттачарьи [8], усовершенствованные высокопрочные стали относятся к сталям с пределом прочности при растяжении 500 МПа и более и сложным микроструктурным дизайном. Различные поколения усовершенствованных высокопрочных сталей, принято классифицировать по их микроструктуре [9-12]. Высокопрочные стали первого поколения представляют собой стали на основе феррита, включая двухфазные стали (англ. DP - DualPhase), мартенситные стали (англ. MS - Martensitic Steel), многофазные стали (англ. СР - Complex-Phase) и стали с улучшенной пластичностью, наведенной превращением (англ. TRIP - Transformation-Induced Plasticity). Микроструктуры и соответствующая им прочность на растяжение данных сталей приведены в таблице 1.2 [13]. Несмотря на высокий уровень прочности высокопрочных сталей 1-го поколения их ограниченная пластичность является ключевым недостатком.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ткачёва Юлия Игоревна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Krauss G. Steels: processing, structure, and performance. - Ohio, USA: ASM International, 2005. - 614 p.

2. SSAB high-strength steel. - URL: https://www.ssab.com

3. Raex - Any time, any wear. - URL: https: //www.raexsteel. com

4. Steel manufacturing - thyssenkrupp. - URL: https://thyssenkrupp-steel.com

5. Сталь Relia ArcelorMittal. - URL: https://hardwest.ru/steel/relia-arcelormittal

6. Ryabov V.V. The development of wear resistant steels with yield stress ranging from 1200 to 1700 MPa for critical articles of earth-moving machines: Ph.D. thesis. - SPB: Prometey, 2016. - 235 p.

7. Dolzhenko A. Impact toughness of an S700MC-type steel: Tempforming vs ausforming / Dolzhenko A., Yanushkevich Z., Nikulin S. A., Belyakov A., Kaibyshev R. // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Vol. 723. - P. 259268.

8. Bhattacharya D. An overview of advanced high strength steels (AHSS) // Advanced High Strength Steel Workshop. - Arlington, Virginia, USA, 2006.

9. Microalloying '75: Proceedings of an International Symposium on High-Strength Low-Alloy Steels. - New York: Union Carbide Corp., 1977.

10. Formable HSLA and Dual-Phase Steels / ed. by A.T. Davenport. -Warrendale, PA: TMS-AIME, 1977.

11. Structure and Properties of Dual-Phase Steels / ed. by R.A. Kot, J.W. Morris. - Warrendale, PA: TMS-AIME, 1979.

12. Fundamentals of Dual-Phase Steels / ed. by R.A. Kot, B.L. Bramfitt. -Warrendale, PA: TMS-AIME, 1981.

13. Heimbuch R. An overview of the auto/steel partnership and research needs // Advanced high-strength steels: fundamental research issues workshop. - Arlington, Virginia, 2006.

14. Bhadeshia H.K.D.H., Honeycombe R.W.K. Steels: microstructure and properties. - 4th ed. - Butterworth-Heinemann, 2017.

15. Morito S. Dislocation density within lath martensite in Fe-C and Fe-Ni alloys / S. Morito, J. Nishikawa, T. Maki // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - № 9. - P. 1475-1477.

16. Christien F. Neutron diffraction in situ monitoring of the dislocation density during martensitic transformation in a stainless steel / F. Christien, M.T.F. Telling, K.S. Knight // Scripta Materialia. - 2013. - Vol. 68. - № 7. - P. 506-509.

17. Morito S. Morphology and crystallography of sub-blocks in ultra-low carbon lath martensite steel / S. Morito, Y. Adachi, T. Ohba // Materials Transactions. -2009. - Vol. 50. - № 8. - P. 1919-1923.

18. Furuhara T. Crystallography of upper bainite in Fe-Ni-C alloys / T. Furuhara, Kawata H., Morito S, T. Maki // Materials Science and Engineering: A. -2006. - Vol. 431. - № 1-2. - P. 228-236.

19. Zhang S. Variant selection of low carbon high alloy steel in an austenite grain during martensite transformation / S. Zhang, S. Morito, Y. Komizo // ISIJ International. - 2012. - Vol. 52. - № 3. - P. 510-515.

20. Kitahara H. Crystallographic features of lath martensite in low-carbon steel / H. Kitahara, R. Ueji, N. Tsuji, Y. Minamino // Acta Materialia. - 2006. - Vol. 54. - № 5. - P. 1279-1288.

21. Morito S. Effect of block size on the strength of lath martensite in low carbon steels / S. Morito, H. Yoshida, T. Maki, X. Huang // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Vol. 438. - P. 237-240.

22. Zhang C. Effect of martensitic morphology on mechanical properties of an as-quenched and tempered 25CrMo48V steel / C. Zhang, Q. Wang, J. Ren, R. Li, M. Wang, F. Zhang, K. Sun // Materials Science and Engineering: A. - 2012. - Vol. 534. -P. 339-346.

23. Zhang C. Effect of microstructure on the strength of 25CrMo48V martensitic steel tempered at different temperature and time / C. Zhang, Q. Wang, J.

Ren, R. Li, M. Wang, F. Zhang, Z. Yan // Materials & Design. - 2012. - Vol. 36. - P. 220-226.

24. Hoseiny H. The influence of austenitization temperature on the mechanical properties of a prehardened mould steel / H. Hoseiny, F. G. Caballero, D. San Martin, C. Capdevila // Materials Science Forum. - 2012. - Vol. 706. - P. 2140-2145.

25. Miller M.K. An atom probe study of the aging of iron-nickel-carbon martensite / M.K. Miller, P.A. Beaven, S.S. Brenner, G.D.W. Smith // Metallurgical Transactions A. - 1983. - Vol. 14. - № 6. - P. 1021-1024.

26. Wilde J. Three-dimensional atomic-scale mapping of a Cottrell atmosphere around a dislocation in iron / J. Wilde, A. Cerezo, G.D.W. Smith // Scripta Materialia. -2000. - Vol. 43. - № 1. - P. 39-48.

27. Hutchinson B. Microstructures and hardness of as-quenched martensites (0.1-0.5% C) / B. Hutchinson, J. Hagström, O. Karlsson, D. Lindell, M. Tornberg, F. Lindberg, M. Thuvander // Acta Materialia. - 2011. - Vol. 59. - № 14. - P. 5845-5858.

28. Chang L., Banard S.J., Smith G.D.W. // Proc 30th Int Field Emission Symposium. - 1983. - P. 19.

29. Smith G.D.W. Studies of dislocations by field ion microscopy and atom probe tomography / G.D.W. Smith, D. Hudson, P.D. Styman, C. A. Williams // Philosophical Magazine. - 2013. - Vol. 93. - № 28-30. - P. 3726-3740.

30. Sherman D.H. Characterization of the carbon and retained austenite distributions in martensitic medium carbon, high silicon steel / D.H. Sherman, S.M. Cross, S. Kim, F. Grandjean, G.J. Long, M.K. Miller // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2007. - Vol. 38. - № 8. - P. 1698-1711.

31. Chen P. Microscale-calibrated modeling of the deformation response of dual-phase steels / P. Chen, H. Ghassemi-Armaki, S. Kumar, A. Bower, S. Bhat, S. Sadagopan // Acta Materialia. - 2014. - Vol. 65. - P. 133-149.

32. Hou Z. Microstructure of martensite in Fe-C-Cr and its implications for modelling of carbide precipitation during tempering / Z. Hou, P. Hedström, Y. Xu, W. Di, J. Odqvist // ISIJ International. - 2014. - Vol. 54. - № 11. - P. 2649-2656.

33. Wu Q. Microstructural modeling of crack nucleation and propagation in high strength martensitic steels / Q. Wu, M.A. Zikry // International Journal of Solids and Structures. - 2014. - Vol. 51. - № 25-26. - P. 4345-4356.

34. Rivera-Diaz-del-Castillo P.E.J. Computational design of nanostructured steels employing irreversible thermodynamics / P.E.J. Rivera-Diaz-del-Castillo, K. Hayashi, E.I. Galindo-Nava // Materials Science and Technology. - 2013. - Vol. 29. -№ 10. - P. 1206-1211.

35. Fleischer R.L. Substitutional solution hardening / R.L. Fleischer // Acta Metallurgica. - 1963. - Vol. 11. - № 3. - P. 203-209.

36. Roberts C.S. The mechanism and kinetics of the 1st stage of tempering / C.S. Roberts, B.L. Averbach, M. Cohen // Transactions of the American Society for Metals. - 1953. - Vol. 45. - P. 576-604.

37. Lement B.S. Microstructural changes on tempering iron-carbon alloys / B.S. Lement, B.L. Averbach, M. Cohen // Trans. ASM. - 1954. - Vol. 46. - P. 851-881.

38. Werner F.E. The tempering of iron-carbon martensite crystals / F.E. Werner, B.L. Averbach, M. Cohen // Trans. ASM. - 1957. - Vol. 49. - P. 823-841.

39. Lement B.S. Further study of microstructural changes on tempering iron-carbon alloys / B.S. Lement, B.L. Averbach, M. Cohen // Trans. ASM. - 1955. - Vol. 47. - P. 291-319.

40. Speich G.R. Tempered Ferrous Martensitic Structures // Metals Handbook. Vol. 8: Metallography, Structures and Phase Diagrams. - 8th ed. - American Society for Metals, 1973. - P. 202-204.

41. Genin J.M.R. MOSSBAUER EFFECT STUDY OF THE CLUSTERING OF CARBON ATOMS DURING THE ROOM-TEMPERATURE AGING OF IRON-CARBON MARTENSITE / J.M.R. Genin, P.A. Flinn // TRANS MET SOC AIME. -1968. - Vol. 242. - № 7.

42. Nagakura S. Crystallographic study of the tempering of martensitic carbon steel by electron microscopy and diffraction / S. Nagakura, Y. Hirotsu, M. Kusunoki, T. Suzuki, Y. Nakamura // Metallurgical Transactions A. - 1983. - Vol. 14. - № 6. - P. 1025-1031.

43. Jack K.H. Structural transformations in the tempering of high-carbon martensitic steels / K.H. Jack // J. Iron Steel Inst. - 1951. - Vol. 169. - № 1. - P. 26.

44. Hirotsu Y. Crystal structure and morphology of the carbide precipitated from martensitic high carbon steel during the first stage of tempering / Y. Hirotsu, S. Nagakura // Acta Metallurgica. - 1972. - Vol. 20. - № 4. - P. 645-655.

45. Krauss G. Tempering of lath martensite in low and medium carbon steels: assessment and challenges / G. Krauss // Steel Research International. - 2017. - Vol. 88. - № 10. - P. 1700038.

46. Clarke A.J. Perspectives on quenching and tempering 4340 steel / A. J. Clarke, J. Klemm-Toole, K. D. Clarke, D. R. Coughlin, D. T. Pierce, V. K. Euser, J. D. Poplawsky, B. Clausen, D. Brown, J. Almer, P. J. Gibbs, D. J. Alexander, R. D. Field, D. L. Williamson, J. G. Speer, G. Krauss // Metallurgical and Materials Transactions A.

- 2020. - Vol. 51. - № 10. - P. 4984-5005.

47. Porter D.A., Easterling K.E., Sherif M. Phase Transformations in Metals and Alloys. - 3rd ed. - Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2009.

48. Kozeschnik E. Influence of silicon on cementite precipitation in steels / E. Kozeschnik, H.K.D.H. Bhadeshia // Materials Science and Technology. - 2008. - Vol. 24. - № 3. - P. 343-347.

49. Tkachev E. Effect of quenching and tempering on structure and mechanical properties of a low-alloy 0.25 C steel / E. Tkachev, S. Borisov, A. Belyakov, T. Kniaziuk, O. Vagina, S. Gaidar, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A.

- 2023. - Vol. 868. - P. 144757.

50. Bhadeshia H.K.D.H. Cementite / H.K.D.H. Bhadeshia // International Materials Reviews. - 2020. - Vol. 65. - № 1. - P. 1-27.

51. Wu Y.X. The effect of alloying elements on cementite coarsening during martensite tempering / Y.X. Wu, W.W. Sun, X. Gao, M.J. Styles, A. Arlazarov, C.R. Hutchinson // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 183. - P. 418-437.

52. Forsik S.A.J. Martensitic steels: Epsilon carbides in tempered / S.A.J. Forsik, P.E.J. Rivera-Diaz-del-Castillo // Encyclopedia of Iron, Steel, and Their Alloys.

- Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2016. - P. 2169-2181.

53. Dudko V. Tempering behavior of novel low-alloy high-strength steel / V. Dudko, D. Yuzbekova, S. Gaidar, S. Vetrova, R. Kaibyshev // Metals. - 2022. - Vol. 12. - № 12. - P. 2177.

54. Tomita Y. Development of fracture toughness of ultrahigh strength, medium carbon, low alloy steels for aerospace applications / Y. Tomita // International Materials Reviews. - 2000. - Vol. 45. - № 1. - P. 27-37.

55. Hanamura T. Ductile-brittle transition temperature of ultrafine ferrite/cementite microstructure in a low carbon steel controlled by effective grain size / T. Hanamura, F. Yin, K. Nagai // ISIJ International. - 2004. - Vol. 44. - № 3. - P. 610617.

56. Inoue T. Ductile-to-brittle transition and brittle fracture stress of ultrafine-grained low-carbon steel / T. Inoue, H. Qiu, R. Ueji, Y. Kimura // Materials. - 2021. -Vol. 14. - № 7. - P. 1634.

57. Morris Jr J.W. On the ductile-brittle transition in lath martensitic steel / J.W. Morris Jr // ISIJ International. - 2011. - Vol. 51. - № 10. - P. 1569-1575.

58. Speer J.G. Phase transformations in quenched and partitioned steels / J.G. Speer // Phase Transformations in Steels. - Woodhead Publishing, 2012. - P. 247-270.

59. Borisova Y. I. Structure, phase composition, and mechanical properties of a high strength steel with transition carbide n-Fe2C / Y.I. Borisova, R.V. Mishnev, E.S. Tkachev, T.V. Kniaziuk, S.M. Gaidar, R.O. Kaibyshev // Physics of Metals and Metallography. - 2023. - Vol. 124. - № 12. - P. 1319-1332.

60. Malakondaiah G. Ultrahigh-strength low-alloy steels with enhanced fracture toughness / G. Malakondaiah, M. Srinivas, P.R. Rao // Progress in Materials Science. - 1997. - Vol. 42. - № 1-4. - P. 209-242.

61. Li J. Progress on improving strength-toughness of ultra-high strength martensitic steels for aerospace applications: a review / J. Li, D. Zhan, Z. Jiang, H. Zhang, Y. Yang, Y. Zhang // Journal of Materials Research and Technology. - 2023. -Vol. 23. - P. 172-190.

62. Euser V.K. The role of retained austenite in tempered martensite embrittlement of 4340 and 300-M steels investigated through rapid tempering / V.K.

Euser, D.L. Williamson, K.O. Findley, A.J. Clarke, J.G. Speer // Metals. - 2021. - Vol. 11. - № 9. - P. 1349.

63. Teramoto S., Kawata H., Hayashida T., Hoshino M., Uemori R. Influence of iron carbide on mechanical properties in high silicon-added medium-carbon martensitic steels / S. Teramoto, M. Imura, Y. Masuda, T. Ishida, M. Ohnuma, Y. Neishi, T. Suzuki // ISIJ International. - 2020. - Vol. 60. - № 1. - P. 182-189.

64. Tsuboi M. Role of different kinds of boundaries against cleavage crack propagation in low-temperature embrittlement of low-carbon martensitic steel / M. Tsuboi, A. Shibata, D. Terada, N. Tsuji // Metallurgical and Materials Transactions A. -2017. - Vol. 48. - № 7. - P. 3261-3268.

65. Zia-Ebrahimi F. Mechanisms of tempered martensite embrittlement in medium-carbon steels / F. Zia-Ebrahimi, G. Krauss // Acta Metallurgica. - 1984. - Vol. 32. - № 10. - P. 1767-1778.

66. Jin S. Grain refinement through thermal cycling in an Fe-Ni-Ti cryogenic alloy / S. Jin, J.W. Morris Jr, V.F. Zackay // Metallurgical Transactions A. - 1975. -Vol. 6. - № 1. - P. 141-149.

67. Takaki S. Mechanical properties of ultra fine grained steels / S. Takaki, K. Kawasaki, Y. Kimura // Journal of Materials Processing Technology. - 2001. - Vol. 117. - № 3. - P. 359-363.

68. Tsuji N. Toughness of ultrafine grained ferritic steels fabricated by ARB and annealing process / N. Tsuji, S. Okuno, Y. Koizumi, Y. Minamino // Materials Transactions. - 2004. - Vol. 45. - № 7. - P. 2272-2281.

69. Song R. Mechanical properties of an ultrafine grained C-Mn steel processed by warm deformation and annealing / R. Song, D. Ponge, D. Raabe // Acta Materialia. - 2005. - Vol. 53. - № 18. - P. 4881-4892.

70. Gourgues A.-F. Electron backscattering diffraction study of acicular ferrite, bainite, and martensite steel microstructures / A.-F. Gourgues, H.M. Flower, T.C. Lindley // Materials Science and Technology. - 2000. - Vol. 16. - № 1. - P. 26-40.

71. Peters J.A. On the mechanisms of tempered martensite embrittlement / J.A. Peters, J.V. Bee, B. Kolk, G.G. Garrett // Acta Metallurgica. - 1989. - Vol. 37. - № 2. -P. 675-686.

72. Yaney D.L. The effects of phosphorus and tempering on the fracture of AISI 52100 steel: Ph.D. thesis. - Colorado School of Mines, 1981.

73. Materkowski J.P. Tempered martensite embrittlement in SAE 4340 steel / J.P. Materkowski, G. Krauss // Metallurgical Transactions A. - 1979. - Vol. 10. - № 11. - P. 1643-1651.

74. Bandyopadhyay N. The micro-mechanisms of tempered martensite embrittlement in 4340-type steels / N. Bandyopadhyay, C.J. McMahon // Metallurgical Transactions A. - 1983. - Vol. 14. - № 7. - P. 1313-1325.

75. Banerji S.K. Intergranular fracture in 4340-type steels: effects of impurities and hydrogen / S.K. Banerji, C.J. McMahon, H.C. Feng // Metallurgical Transactions A. - 1978. - Vol. 9. - № 2. - P. 237-247.

76. Thomas G. Retained austenite and tempered martensite embrittlement / G. Thomas // Metallurgical Transactions A. - 1978. - Vol. 9. - № 3. - P. 439-450.

77. Zia-Ebrahimi F. The evaluation of tempered martensite embrittlement in 4130 steel by instrumented charpy V-notch testing / F. Zia-Ebrahimi, G. Krauss // Metallurgical Transactions A. - 1983. - Vol. 14. - № 5. - P. 1109-1119.

78. Dieter G.E., Bacon D. Mechanical metallurgy. - New York: McGraw-hill, 1976. - Vol. 3. - P. 43-53.

79. Sanders J. Ductile Fracture and Tempered Martensite Embrittlement of 4140 Steel / J. Sanders // Gilbert R. Speich Symposium Proceedings: Fundamentals of Aging and Tempering in Bainitic and Martensitic Steel Products. - 1992. - P. 67-76.

80. Baozhu G. The effect of low-temperature isothermal heat treatments on the fracture of 4340 steel / G. Baozhu, G. Krauss // Journal of Heat Treating. - 1986. - Vol. 4. - № 4. - P. 365-372.

81. Owen W.S. The effect of silicon on the kinetics of tempering / W.S. Owen // Transactions of the American Society for Metals. - 1954. - Vol. 46. - P. 812-829.

82. Barnard S.J. Atom probe studies: the role of silicon in tempering of steel. Low-temperature chromium diffusivity in bainite / S.J. Barnard, G.D.W. Smith, A.J. Garratt-Reed, J.V. Sande // Solid to Solid Phase Transformations. - 1981. - P. 881-885.

83. Bhadeshia H.K.D.H. Physical metallurgy of steels / H.K.D.H. Bhadeshia // Physical Metallurgy. - Elsevier, 2014. - P. 2157-2214.

84. Mishnev R. On the fracture behavior of a creep resistant 10% Cr steel with high boron and low nitrogen contents at low temperatures / R. Mishnev, N. Dudova, R. Kaibyshev, A. Belyakov // Materials. - 2019. - Vol. 13. - № 1. - P. 3.

85. Wang Q. Thickness effect on microstructure, strength, and toughness of a quenched and tempered 178 mm thickness steel plate / Q. Wang, Q. Ye, Z. Wang, L. Kan, H. Wang // Metals. - 2020. - Vol. 10. - № 5. - P. 572.

86. Matlock D.K. Third Generation of AHSS: Microstructure Design Concepts / D.K. Matlock, J.G. Speer // Microstructure and Texture in Steels and Other Materials / ed. by Haldar Arunansu. - Springer London, 2009. - P. 185-205.

87. Mileiko S.T. The tensile strength and ductility of continuous fibre composites / S.T. Mileiko // Journal of Material Science. - 1969. - Vol. 4. - P. 974-977.

88. Davies R.G. The mechanical properties of zero-carbon ferrite-plusmartensite structures / R.G. Davies // Metallurgical Transactions A. - 1978. - Vol. 9. -P. 451-455.

89. Frommeyer G. Supra-ductile and high-strength manganese-TRIP/TWIP steels for high energy absorption purposes / G. Frommeyer, U. Brüx, P. Neumann // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - № 3. - P. 438-446.

90. Speer J. Carbon partitioning into austenite after martensite transformation / J. Speer, D.K. Matlock, B.C. De Cooman, J.G. Schroth // Acta Materialia. - 2003. -Vol. 51. - № 9. - P. 2611-2622.

91. Streicher A.M., Speer J.G., Matlock D.K., De Cooman B.C. International Conference on Advanced High Strength Sheet Steels for Automotive Applications Proceedings / ed. by J.G. Speer. - Warrendale, PA: AIST, 2004. - P. 51-62.

92. Speer J.G., Streicher A.M., Matlock D.K., Rizzo F., Krauss G. Austenite Formation and Decomposition / ed. by E.B. Damm, M.J. Merwin. - Warrendale, PA: TMS, 2003. - P. 505-522.

93. Shutts A.J., Speer J.G., Matlock D.K., Edmonds D.V., Rizzo F., Damm E.B. in Proceedings of International Conference on New Developments in Long and Forged Products: Metallurgy and Applications / ed. by J.G. Speer, E.B. Damm, C.V. Darragh. - Warrendale, PA, USA: AIST, 2006. - P. 191-202.

94. De Moor E., Lacroix S., Samek L., Penning J., Speer J.G. Proceedings of the The 3rd Conference on Structural Steels / ed. by H.C. Lee. - Seoul, Korea: The Korean Institute of Metals and Materials, 2006. - P. 873-878.

95. Clarke A. Carbon partitioning into austenite from martensite in a silicon-containing high strength sheet steel: Ph.D. thesis. - Colorado School of Mines, 2006.

96. Toji Y. Carbon partitioning during quenching and partitioning heat treatment accompanied by carbide precipitation / Y. Toji, G. Miyamoto, D. Raabe // Acta Materialia. - 2015. - Vol. 86. - P. 137-147.

97. Zhang J. Work hardening behaviors of a low carbon Nb-microalloyed Si-Mn quenching-partitioning steel with different cooling styles after partitioning / J. Zhang, H. Ding, C. Wang, J. Zhao, T. Ding // Materials Science and Engineering: A. -2013. - Vol. 585. - P. 132-138.

98. Santofimia M.J. Microstructural development during the quenching and partitioning process in a newly designed low-carbon steel / M.J. Santofimia, L. Zhao, R. Petrov, C. Kwakernaak, W.G. Sloof, J. Sietsma // Acta Materialia. - 2011. - Vol. 59. -№ 15. - P. 6059-6068.

99. Kosistinen D.P. A general equation prescribing extend of austenite-martensite transformation in pure Fe-C alloys and plain carbon steels / D.P. Kosistinen, R.E. Marburger // Acta Metallurgica. - 1959. - Vol. 7. - P. 50-60.

100. Steven W. The temperature of martensite and bainite in low-alloy steels / W. Steven // Journal of the Iron and Steel Institute. - 1956. - Vol. 183. - P. 349-359.

101. Andrews K. W. Empirical formulae for the calculation of some transformation temperatures / K. W. Andrews // Journal of the Iron and Steel Institute. -1965. - Vol. 203. - P. 721-727.

102. Imai N. Effect of alloying element and microstructure on mechanical properties of low-alloy TRIP steels / N. Imai, G. Omatsu, K. Kinishige // Zairyo to Purosesu (Current Advances in Materials and Processes). - 1995. - Vol. 8. - № 3. - P. 572-575.

103. Maheswari N. Influence of alloying elements on the microstructure evolution and mechanical properties in quenched and partitioned steels / N. Maheswari, Chowdhury S. G., Kumar K. H., Sankaran S // Materials Science and Engineering: A. -2014. - Vol. 600. - P. 12-20.

104. Masek B. The effect of Mn and Si on the properties of advanced high strength steels processed by quenching and partitioning / B. Masek, Jirkova H., Hauserova D., Kucerova L., Klauberova D. // Materials Science Forum. - 2010. - Vol. 654. - P. 94-97.

105. Kahkonen J. Quenching and partitioning response of carbon-manganese-silicon sheet steels containing nickel, molybdenum, aluminum and copper additions : gnc. / J. Kahkonen. - Colorado School of Mines, 2016. - 187 p.

106. Somani M. C. On various aspects of decomposition of austenite in a highsilicon steel during quenching and partitioning / M. C. Somani, L. P. Karjalainen, D. A. Porter, R. D. K. Misra // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2014. - Vol. 45. - P. 1247-1257.

107. HajyAkbary F. Interaction of carbon partitioning, carbide precipitation and bainite formation during the Q&P process in a low C steel / F. HajyAkbary, Sietsma J., Miyamoto G., Furuhara T., Santofimia, M. J. // Acta Materialia. - 2016. - Vol. 104. - P. 72-83.

108. Allain S. Y. P. Effects of Q&P processing conditions on austenite carbon enrichment studied by in situ high-energy X-ray diffraction experiments / S. Y. P. Allain, Geandier G., Hell J. C., Soler M., Danoix F., Goune M. // Metals. - 2017. - Vol. 7. - № 7. - P. 232.

109. Ebner S. Austenite decomposition and carbon partitioning during quenching and partitioning heat treatments studied via in-situ X-ray diffraction / S. Ebner, Suppan C., Stark A., Schnitzer R., Hofer C. // Materials & Design. - 2019. -Vol. 178. - P. 107862.

110. Ebner S. Characterization of carbides in Q&P steels using a combination of high-resolution methods / S. Ebner, Schnitzer R., Suppan C., Stark A., Liu H., Hofer C // Materials Characterization. - 2020. - Vol. 163. - P. 110242.

111. Pierce D. T. Quantitative investigation into the influence of temperature on carbide and austenite evolution during partitioning of a quenched and partitioned steel / D. T. Pierce, Coughlin D. R., Williamson D. L., Kahkonen J., Clarke A. J., Clarke K. D., ... De Moor E. // Scripta Materialia. - 2016. - Vol. 121. - P. 5-9.

112. Allain S. Y. P. In situ investigation of the iron carbide precipitation process in a Fe-C-Mn-Si Q&P steel / S. Y. P. Allain, Aoued S., Quintin-Poulon A., Goune M., Danoix F., Hell J. C., ... Geandier G // Materials. - 2018. - Vol. 11. - № 7. - P. 1087.

113. Gao G. A carbide-free bainite/martensite/austenite triplex steel with enhanced mechanical properties treated by a novel quenching-partitioning-tempering process / G. Gao, Zhang H., Tan Z., Liu W., Bai B. // Materials Science and Engineering: A. - 2013. - Vol. 559. - P. 165-169.

114. Clarke A. J. Carbon partitioning to austenite from martensite or bainite during the quench and partition (Q&P) process: A critical assessment / A. J. Clarke, Speer J. G., Miller M. K., Hackenberg R. E., Edmonds D. V., Matlock D. K., ... De Moor E. // Acta Materialia. - 2008. - Vol. 56. - № 1. - P. 16-22.

115. Sun J. Study of microstructural evolution, microstructure-mechanical properties correlation and collaborative deformation-transformation behavior of quenching and partitioning (Q&P) steel / J. Sun, Yu H., Wang S., Fan Y. // Materials Science and Engineering: A. - 2014. - Vol. 596. - P. 89-97.

116. Wakita M. Crystallography and mechanical properties of ultrafine trip-aided multi-phase steels / M. Wakita, Y. Adachi, Y. Tomota // Materials Science Forum. - 2007. - Vol. 539-543. - P. 4351-4356.

117. Merwin M. J. Microstructure and properties of cold-rolled and continuous annealed low carbon sheet steels / M. J. Merwin // SAE Technical Paper. - Warrendale, PA : SAE, 2007. - 2007-01-0336.

118. Merwin M. J. Low-carbon sheet steels: processing and properties / M. J. Merwin // Proceedings of Steel Properties and Applications Conference / ed. by L. C. Oldham. - Warrendale, PA : AIST, 2007. - P. 1017-1038.

119. Bhadeshia H. The bainite transformation in a silicon steel / H. Bhadeshia, D. V. Edmonds // Metallurgical Transactions A. - 1979. - Vol. 10. - P. 895-907.

120. Gallagher M. F. Microstructure development in TRIP sheet steels containing Si, Al, and P / M. F. Gallagher, J. G. Speer, D. K. Matlock, Fonstein N. M // 44th Mechanical Working and Steel Processing Conference and the 8th International Rolling Conference and International Symposium on Zinc-Coated Steels. - 2002. - P. 153-172.

121. Krauss G. Steels: Heat Treatment and Processing Principles / G. Krauss. -Metals Park, OH : ASM International, 1990. - 609 p.

122. Krauss G. Tempering and structural change in ferrous martensitic structures / G. Krauss // Phase Transformations in Ferrous Alloys / eds. A. R. Marder, J. I. Goldstein. - Warrendale, PA : TMS-AIME, 1983. - P. 101-123.

123. Jacques P. Bainite transformation of low carbon Mn-Si TRIP-assisted multiphase steels: influence of silicon content on cementite precipitation and austenite retention / P. Jacques, Girault, E., Catlin T., Geerlofs N., Kop T., van der Zwaag S., Delannay F. // Materials Science and Engineering: A. - 1999. - Vol. 273-275. - P. 475479.

124. Chang L. The silicon effect in the tempering of martensite in steels / L. Chang, G. D. W. Smith // Le Journal de Physique Colloques. - 1984. - Vol. 45. - № C9. - P. C9-397-C9-401.

125. Babu S. S. APFIM studies on martensite tempering of Fe-C-Si-Mn low alloy steel / S. S. Babu, K. Hono, T. Sakurai // Applied Surface Science. - 1993. - Vol. 67. - № 1-4. - P. 321-327.

126. Babu S. S. Atom probe field ion microscopy study of the partitioning of substitutional elements during tempering of a low-alloy steel martensite / S. S. Babu, K. Hono, T. Sakurai // Metallurgical and Materials Transactions A. - 1994. - Vol. 25. - P. 499-508.

127. Leslie W. C. Precipitation of carbides in low-carbon Fe-Al-C alloys / W. C. Leslie, G. C. Rauch // Metallurgical Transactions A. - 1978. - Vol. 9. - P. 343-349.

128. Michal G. M. The kinetics of carbide precipitation in silicon-aluminum steels / G. M. Michal, J. A. Slane // Metallurgical Transactions A. - 1986. - Vol. 17. -P. 1287-1294.

129. Michal G. M. Carbide precipitation in electrical steels / G. M. Michal, J. A. Slane // JOM. - 1986. - Vol. 38. - № 1. - P. 32-36.

130. Altstetter C. J. Effect of silicon on the tempering of AISI 43XX steels / C. J. Altstetter, M. Cohen, B. L. Averbach // Transactions of the ASM. - 1962. - Vol. 55. -№ 1. - P. 287-300.

131. Speich G. R. Tempering of low-carbon martensite / G. R. Speich // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. - 1969. - Vol. 245. - № 12. - P. 2553-2564.

132. Reisdorf B. G. The tempering characteristics of some 0.4 pct carbon ultrahighstrength steels / B. G. Reisdorf // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. - 1963. - Vol. 227. - № 6. - P. 1334-1341.

133. Gordine J. The influence of silicon up to 1.5 wt% on the tempering characteristics of a spring steel / J. Gordine, I. Codd // Journal of the Iron and Steel Institute. - 1969. - Vol. 207. - № 4. - P. 461-467.

134. Caballero F. G. Very strong low temperature bainite / F. G. Caballero, H. K. D. H. Bhadeshia, K. J. A. Mawella, D. G. Jones, P. Brown // Materials Science and Technology. - 2002. - Vol. 18. - № 3. - P. 279-284.

135. Barbé L. Characterization of the metastable austenite in low-alloy FeCMnSi TRIP-aided steel by neutron diffraction / L. Barbé, K. Conlon, B. C. De Cooman // International Journal of Materials Research. - 2022. - Vol. 93. - № 12. - P. 1217-1227.

136. Rouns T. N. Constitution of Austempered Ductile Iron and Kinetics of Austempering / T. N. Rouns, K. B. Rundman // Transactions of the American Foundrymen's Society. - 1987. - Vol. 95. - P. 851-874.

137. Sidjanin L. Electron microstructure and mechanical properties of silicon and aluminium ductile irons / L. Sidjanin, R. E. Smallman, J. M. Young // Acta Metallurgica et Materialia. - 1994. - Vol. 42. - № 9. - P. 3149-3156.

138. De Moor E. Quenching and partitioning of CMnSi steels containing elevated manganese levels / E. De Moor, Speer J. G., Matlock D. K., Kwak J. H., Lee S. B. // Steel Research International. - 2012. - Vol. 83. - № 4. - P. 322-327.

139. Seto K. Application of nanoengineering to research and development and production of high strength steel sheets / K. Seto, H. Matsuda // Materials Science and Technology. - 2013. - Vol. 29. - № 10. - P. 1158-1165.

140. Santofimia M. J. Overview of mechanisms involved during the quenching and partitioning process in steels / M. J. Santofimia, L. Zhao, J. Sietsma // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2011. - Vol. 42. - № 12. - P. 3620-3626.

141. Seo E. J. Application of quenching and partitioning processing to medium Mn steel / E. J. Seo, L. Cho, B. C. De Cooman // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2015. - Vol. 46. - № 1. - P. 27-31.

142. De Moor E. Effect of Si, Al and Mo alloying on tensile properties obtained by quenching and partitioning / E. De Moor, J. G. Speer, D. K. Matlock, C. Föjer, J. Penning // Materials Science and Technology Conference and Exhibition. - 2009. - P. 1554-1563.

143. Hausmann K. Trip-aided bainitic-ferritic sheet steel: A critical assessment of alloy design and heat treatment / K. Hausmann, D. Krizan, Pichler A., Werner E. // MS&T'13: Materials Science & Technology 2013. - 2013. - P. 209-218.

144. Fonstein N. Evolution of advanced high strength steels (AHSS) to meet automotive challenges / N. Fonstein, H. J. Jun, O. Yakubovsky, Song R., N. Pottore // Proceedings of the 6th International Conference on Advanced Structural Steels. - Vail, CO, USA, 2013.

145. Edmonds D. V. Quenching and partitioning martensite—a novel steel heat treatment / D. V. Edmonds, He, K., Rizzo F. C., De Cooman B. C., Matlock D. K., Speer J. G // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Vol. 438-440. - P. 25-34.

146. Santofimia M. J. Microstructural evolution of a low-carbon steel during application of quenching and partitioning heat treatments after partial austenitization / M. J. Santofimia, L. Zhao, J. Sietsma // Metallurgical and Materials Transactions A. -2009. - Vol. 40. - № 1. - P. 46-57.

147. Santofimia M. J. New low carbon Q&P steels containing film-like intercritical ferrite / M. J. Santofimia, Nguyen-Minh T., Zhao L., Petrov R., Sabirov I., Sietsma J. // Materials Science and Engineering: A. - 2010. - Vol. 527. - № 23. - P. 6429-6439.

148. Kawata H. Effect of martensite in initial structure on bainite transformation / H. Kawata, K. Hayashi, N. Sugiura, N. Yoshinaga, M. Takahashi // Materials Science Forum. - 2010. - Vol. 638-642. - P. 3307-3312.

149. Sun J. Microstructure development and mechanical properties of quenching and partitioning (Q&P) steel and an incorporation of hot-dipping galvanization during Q&P process / J. Sun, H. Yu // Materials Science and Engineering: A. - 2013. - Vol. 586. - P. 100-107.

150. Samanta S. Development of multiphase microstructure with bainite, martensite, and retained austenite in a Co-containing steel through quenching and partitioning (Q&P) treatment / S. Samanta, Das S., Chakrabarti D., Samajdar I., Singh S. B., Haldar A. // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2013. - Vol. 44. - № 13. - P. 5653-5664.

151. Maisuradze M. V. Formation of microstructure and properties during isothermal treatment of aircraft building steel / M. V. Maisuradze, Yudin Y. V., Kuklina A. A., Lebedev D. I. // Metallurgist. - 2022. - Vol. 65. - № 9-10. - P. 1008-1019.

152. Field D. P. Recent advances in the application of orientation imaging / D. P. Field // Ultramicroscopy. - 1997. - Vol. 67. - № 1-4. - P. 1-9.

153. Niessen F. Parent grain reconstruction from partially or fully transformed microstructures in MTEX / F. Niessen, Nyyssonen T., Gazde, A. A., Hielscher R // Journal of Applied Crystallography. - 2022. - Vol. 55. - № 1. - P. 180-194.

154. Calcagnotto M. Orientation gradients and geometrically necessary dislocations in ultrafine grained dual-phase steels studied by 2D and 3D EBSD / M. Calcagnotto, D. Ponge, E. Demir, D. Raabe // Materials Science and Engineering: A. -2010. - Vol. 527. - № 10-11. - P. 2738-2746.

155. Mishnev R. Q&P response of a medium carbon low alloy steel / R. Mishnev, Borisova Y., Gaidar S., Kniaziuk T., Vagina O., R. Kaibyshev // Metals. -2023. - Vol. 13. - № 4. - P. 689.

156. Wang T. Modeling competitive precipitations among iron carbides during low-temperature tempering of martensitic carbon steel / T. Wang, J. Du, F. Liu // Materialia. - 2020. - Vol. 12. - P. 100800.

157. Pierce D. T. Characterization of transition carbides in quench and partitioned steel microstructures by Mossbauer spectroscopy and complementary techniques / D. T. Pierce, Coughlin D. R., Williamson D. L., Clarke K. D., Clarke A. J., Speer J. G., De Moor E. // Acta Materialia. - 2015. - Vol. 90. - P. 417-430.

158. Horn R. M. Mechanisms of tempered martensite embrittlement in low alloy steels / R. M. Horn, R. O. Ritchie // Metallurgical Transactions A. - 1978. - Vol. 9. - P. 1039-1053.

159. Lu W. Formation of eta carbide in ferrous martensite by room temperature aging / W. Lu, Herbig M., Liebscher C. H., Morsdorf L., Marceau R. K., Dehm G., Raabe D. // Acta Materialia. - 2018. - Vol. 158. - P. 297-312.

160. Xiong Z. Clustering, nano-scale precipitation and strengthening of steels / Z. Xiong, I. Timokhina, E. Pereloma // Progress in Materials Science. - 2021. - Vol. 118. - P. 100764.

161. Shibata A. Substructure and crystallography of lath martensite in as-quenched interstitial-free steel and low-carbon steel / A. Shibata, Miyamoto G., Morito S., Nakamura A., Moronaga T., Kitano H., ... Tsuzaki K. // Acta Materialia. - 2023. -Vol. 246. - P. 118675.

162. Miyamoto G. Mapping the parent austenite orientation reconstructed from the orientation of martensite by EBSD and its application to ausformed martensite / G. Miyamoto, N. Iwata, N. Takayama, T. Furuhara // Acta Materialia. - 2010. - Vol. 58. -№ 19. - P. 6393-6403.

163. Tkachev E. Strength-toughness of a low-alloy 0.25 C steel treated by Q&P processing / E. Tkachev, S. Borisov, Borisova Y., Kniaziuk T., Gaidar S., Kaibyshev R. // Materials. - 2023. - Vol. 16. - № 10. - P. 3851.

164. Vervynckt S. Modern HSLA steels and role of non-recrystallisation temperature / S. Vervynckt, Verbeken K., Lopez B., Jonas J. J. // International Materials Reviews. - 2012. - Vol. 57. - № 4. - P. 187-207.

165. Ning D. Carbide precipitation and coarsening kinetics in low carbon and low alloy steel during quenching and subsequently tempering / D. Ning, Dai C. R., Wu J. L., Wang Y. D., Wang Y. Q., Jing Y., Sun J. // Materials Characterization. - 2021. -Vol. 176. - P. 111111.

166. Reguly A. Quench embrittlement of hardened 5160 steel as a function of austenitizing temperature / A. Reguly, T. R. Strohaecker, G. Krauss, D. K. Matlock // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2004. - Vol. 35. - № 1. - P. 153-162.

167. Kuhn H. Mechanical testing and evaluation / H. Kuhn, D. Medlin (eds.). -ASM International, 2000. - 768 p. (ASM Handbook, Vol. 8).

168. Chaouadi R. Development of a method for extracting fracture toughness from instrumented Charpy impact tests in the ductile and transition regimes / R. Chaouadi, R. Gerard // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. - 2021. - Vol. 115. - P. 103080.

169. Chatterjee A. Effect of heat treatment on ductile-brittle transition behaviour of 9Cr-1Mo steel / A. Chatterjee, Moitra A., Bhaduri A. K., Chakrabarti D., & Mitra R. // Procedia Engineering. - 2014. - Vol. 86. - P. 287-294.

170. Mills K. Fractography / K. Mills // ASM Handbook. - Vol. 12. - ASM International, 1987. - P. 12-71.

171. Dudko V. Ductile-brittle transition in a 9% Cr heat-resistant steel / V. Dudko, A. Fedoseeva, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2017. -Vol. 682. - P. 73-84.

172. Shibata A. Effect of Bain unit size on low-temperature fracture toughness in medium-carbon martensitic and bainitic steels / A. Shibata, Katsuno T., Tsuboi M., Tsuji N. // ISIJ International. - 2024. - Vol. 64. - № 2. - P. 381-388.

173. Galindo-Nava E. I. A model for the microstructure behaviour and strength evolution in lath martensite / E. I. Galindo-Nava, P. E. J. Rivera-Díaz-del-Castillo // Acta Materialia. - 2015. - Vol. 98. - P. 81-93.

174. Dai Z. Incomplete carbon partitioning during quenching and partitioning of Fe-C-Mn-Si steels: Modeling and experimental validations / Z. Dai, Yang Z., Zhang C., Chen H. // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 200. - P. 597-607.

175. Bhadeshia H. K. D. H. Theory of transformations in steels / H. K. D. H. Bhadeshia. - CRC Press, 2021. - 436 p.

176. Borisov S. I. Effect of Tempering Temperature on the Structure and Mechanical Properties of Medium-Carbon Steel with Elevated Silicon Content / S. I. Borisov, Y.I. Borisova, E. V. Tkachev, Knyazyuk T. V., Gaidar S. M., R. O. Kaibyshev // Metal Science and Heat Treatment. - 2024. - Vol. 66. - № 1. - P. 17-24.

177. Mishnev R. Quench and tempered embrittlement of ultra-high-strength steels with transition carbides / R. Mishnev, Borisova Y., Kniaziuk T., Gaidar S., Kaibyshev R. // Metals. - 2023. - Vol. 13. - № 8. - P. 1399.

178. Hidalgo J. Fracture mechanisms and microstructure in a medium Mn quenching and partitioning steel exhibiting macrosegregation / J. Hidalgo, C. Celada-Casero, M. J. Santofimia // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - Vol. 754. -P. 766-777.

179. Carpio M. Calvo J. Heat treatment design for a QP steel: effect of partitioning temperature / Carpio M., Calvo J., García O., Pedraza J. P., Cabrera J. M.// Metals. - 2021. - Vol. 11. - № 7. - P. 1136.

180. Liu L. The Effect of Partitioning Temperature on Residual Austenite and Mechanical Properties of Q&P High Strength Steel during the Continuous Annealing

Process / Liu L., Li H., Xu H., Dai X., Tian Y., Chen L. // Metals. - 2022. - Vol. 12. -№ 12. - P. 2165.

181. Peng F. The relationships of microstructure-mechanical properties in quenching and partitioning (Q&P) steel accompanied with microalloyed carbide precipitation / F. Peng, Y. Xu, X. Gu, Y. Wang, X. Liu, J. Li // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Vol. 723. - P. 247-258.

182. Seo E. J. Microstructure-mechanical properties relationships for quenching and partitioning (Q&P) processed steel / E. J. Seo, L. Cho, Estrin Y., De Cooman B. C. // Acta Materialia. - 2016. - Vol. 113. - P. 124-139.

183. Yuzbekova D. Effect of microstructure on continuous propagation of the Portevin-Le Chatelier deformation bands / D. Yuzbekova, A. Mogucheva, D. Zhemchuzhnikova, T. Lebedkina, M. Lebyodkin, R. Kaibyshev // International Journal of Plasticity. - 2017. - Vol. 96. - P. 210-226.

184. Hidalgo J. Interplay between metastable phases controls strength and ductility in steels / J. Hidalgo, Huizenga R. M., Findley K. O., Santofimia M. J. // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - Vol. 745. - P. 185-194.

185. Van Bohemen S. M. C. Bainite and martensite start temperature calculated with exponential carbon dependence / S. M. C. Van Bohemen // Materials Science and Technology. - 2012. - Vol. 28. - № 4. - P. 487-495.

186. Tkachev E. Austenite stabilization and precipitation of carbides during quenching and partitioning (Q&P) of low-alloyed Si-Mn steels with different carbon content / E. Tkachev, S. Borisov, Borisova Y., Kniaziuk T., Belyakov A., Kaibyshev R // Materials Science and Engineering: A. - 2024. - Vol. 895. - P. 146212.

187. Dong X. X. Improving mechanical properties and retained-austenite stability of a medium carbon Q&P steel by adjusting phase ratio / X. X. Dong, Shen Y. F., Jia N., Zhu Y. T. // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - Vol. 833. - P. 142580.

188. Seo E. J. Constituent-specific properties in quenching and partitioning (Q&P) processed steel / E. J. Seo, Cho L., Kim J. K., Mola J., Zhao L., De Cooman B. C // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - Vol. 740-741. - P. 439-444.

189. Li H. Y. Microstructure and mechanical properties of an ultrahigh-strength 40SiMnNiCr steel during the one-step quenching and partitioning process / H. Y. Li, X. W. Lu, W. J. Li, X. J. Jin // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2010. - Vol. 41. - № 5. - P. 1284-1300.

190. Samanta S. Formation of bainite below the MS temperature: Kinetics and crystallography / S. Samanta, P. Biswas, S. Giri, S. B. Singh, S. Kundu // Acta Materialia. - 2016. - Vol. 105. - P. 390-403.

191. Kim D. H. Observation of an isothermal transformation during quenching and partitioning processing / D. H. Kim, J. G. Speer, H. S. Kim, B. C. De Cooman // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2009. - Vol. 40. - № 9. - P. 2048-2060.

192. Navarro-Lopez A. Effect of prior athermal martensite on the isothermal transformation kinetics below Ms in a low-C high-Si steel / A. Navarro-Lopez, J. Sietsma, M. J. Santofimia // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2016. - Vol. 47. - № 3. - P. 1028-1039.

193. Kim S. Transformation kinetics and density models of quenching and partitioning (Q&P) steels / S. Kim, Speer J. G., Kim H. S., De Cooman B. C. // Acta Materialia. - 2016. - Vol. 109. - P. 394-404.

194. Santofimia M. J. Influence of interface mobility on the evolution of austenite-martensite grain assemblies during annealing / M. J. Santofimia, Speer J. G., Clarke A. J., Zhao L., Sietsma J. // Acta Materialia. - 2009. - Vol. 57. - № 15. - P. 4548-4557.

195. Santofimia M. J. Model for the interaction between interface migration and carbon diffusion during annealing of martensite-austenite microstructures in steels / M. J. Santofimia, L. Zhao, J. Sietsma // Scripta Materialia. - 2008. - Vol. 59. - № 2. - P. 159-162.

196. Bhadeshia H. Bainite in steels: transformation, microstructure and properties / H. Bhadeshia, R. Honeycombe. - 2nd ed. - London : IOM Communications, 2001. - 454 p.

197. Nakada N. Self-stabilization of untransformed austenite by hydrostatic pressure via martensitic transformation / N. Nakada, T. Tsuchiyama, S. Takaki, K. Ishibashi // Acta Materialia. - 2016. - Vol. 110. - P. 95-102.

198. Yuzbekova D. Tempering behavior of an ultra-high-strength steel with 1.6 wt% Si at low to medium temperatures / D. Yuzbekova, Dudko V., Kniaziuk T., R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2024. - Vol. 896. - P. 146264.

199. Borisov S. Tempering behavior of a Si-rich low-alloy medium-carbon steel / S. Borisov, Borisova Y., Tkachev E., Kniaziuk T., Kaibyshev R. // Metals. - 2023. -Vol. 13. - № 8. - P. 1403.

200. Dai Z. Fundamentals and application of solid-state phase transformations for advanced high strength steels containing metastable retained austenite / Z. Dai, Chen H., Ding R., Lu Q., Zhang C., Yang Z., van der Zwaag S. // Materials Science and Engineering: R: Reports. - 2021. - Vol. 143. - P. 100590.

201. Zheng H. Multi-interface migration mechanism induced by carbide precipitation during the quenching-partitioning-tempering process in a high-carbon steel / H. Zheng, Zhang J., Zuo X., Rong Y., Wan J., Chen N. // International Journal of Plasticity. - 2024. - Vol. 175. - P. 103928.

202. Dai Z. Thermo-kinetic design of retained austenite in advanced high strength steels / Z. Dai, Ding R., Yang Z., Zhang C., Chen H // Acta Materialia. - 2018. - Vol. 152. - P. 288-299.

203. Takahama Y. Phase field simulation of the carbon redistribution during the quenching and partitioning process in a low-carbon steel / Y. Takahama, Santofimia M. J., Mecozzi M. G., Zhao L., Sietsma J. // Acta Materialia. - 2012. - Vol. 60. - № 6-7. -P. 2916-2926.

204. Dhara S. Isothermal decomposition of austenite in presence of martensite in advanced high strength steels: A review / S. Dhara, S. M. C. van Bohemen, M. J. Santofimia // Materials Today Communications. - 2022. - Vol. 33. - P. 104567.

205. An B. Experimental and theoretical analysis of multiphase microstructure in a newly designed MnSiCrC quenched and partitioned steel to promote bainitic transformation: the significant impact on mechanical properties / B. An, Zhang C., Gao

G., Gui X., Tan Z., Misra R. D. K., Yang Z. // Materials Science and Engineering: A. -2019. - Vol. 757. - P. 117-123.

206. Zurnadzhy V. I. Tailoring strength/ductility combination in 2.5 wt% Si-alloyed middle carbon steel produced by the two-step QP treatment with a prolonged partitioning stage / V. I. Zurnadzhy, Efremenko V. G., Wu K. M., Petryshynets I., Shimizu K., Zusin A. M., ... Andilakhai V. A. // Materials Science and Engineering: A.

- 2020. - Vol. 791. - P. 139721.

207. Santofimia M. J. Volume change associated to carbon partitioning from martensite to austenite / M. J. Santofimia, L. Zhao, J. Sietsma // Materials Science Forum. - 2012. - Vol. 706-709. - P. 2290-2295.

208. Chen S. Characteristics of bainitic transformation and its effects on the mechanical properties in quenching and partitioning steels / S. Chen, Hu J., Shan L., Wang C., Zhao X., Xu W. // Materials Science and Engineering: A. - 2021. - Vol. 803.

- P. 140706.

209. Ravi A. M. Influence of martensite/austenite interfaces on bainite formation in low-alloy steels below Ms / A. M. Ravi, A. Navarro-Lopez, J. Sietsma, M. J. Santofimia // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 188. - P. 394-405.

210. Wang Y. Effects of quenching temperature on bainite transformation, retained austenite and mechanical properties of hot-galvanized Q&P steel / Y. Wang, Xu Y., Zhang T., Li J., Hou X., Sun W. // Materials Science and Engineering: A. -2021. - Vol. 822. - P. 141643.

211. Peng F. Interaction of martensite and bainite transformations and its dependence on quenching temperature in intercritical quenching and partitioning steels / F. Peng, Xu Y., Li J., Gu X., Wang X. // Materials & Design. - 2019. - Vol. 181. - P. 107921.

212. Toji Y. Effect of Si on the acceleration of bainite transformation by preexisting martensite / Y. Toji, H. Matsuda, D. Raabe // Acta Materialia. - 2016. - Vol. 116. - P. 250-262.

213. Dong X. X. Simultaneous enhancement of strength and ductility in a medium carbon low-alloy steel induced by secondary martensite and Cu-rich particles /

X. X. Dong, Shen Y. F., Jia N., Xue W. Y. // Materials Science and Engineering: A. -2023. - Vol. 869. - P. 144791.

214. Arlazarov A. Influence of partitioning on mechanical behavior of Q&P steels / A. Arlazarov, Ollat M., Masse J. P., Bouzat M. // Materials Science and Engineering: A. - 2016. - Vol. 661. - P. 79-86.

215. Peng F. Microstructure characterization and mechanical behavior analysis in a high strength steel with different proportions of constituent phases / F. Peng, Y. Xu, X. Gu, Y. Wang, J. Li, H. Zhan // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Vol. 734. - P. 398-407.

216. Tkachev E. Relationships between strength, ductility and fracture toughness in a 0.33 C steel after quenching and partitioning (Q&P) treatment / E. Tkachev, Borisov S., Borisova Y., Kniaziuk T., Kaibyshev R. // Crystals. - 2023. - Vol. 13. - № 10. - P. 1431.

217. Zhao J. Thermomechanical processing of advanced high strength steels / J. Zhao, Z. Jiang // Progress in Materials Science. - 2018. - Vol. 94. - P. 174-242.

218. Vercruysse F. The effect of Nb on the high strain rate hydrogen embrittlement of Q&P steel / F. Vercruysse, Claeys L., Depover T., Verbeken K., Verleysen P., Petrov R. // EPJ Web of Conferences. - 2021. - Vol. 250. - P. 03007.

219. Borisov S. I. Retained Austenite Transformation and Portevin-Le Chatelier Effect in 44CrMn2Si2Mo Steel under Tension / S. I. Borisov, Borisova Y. I., Tkachev E. S., Gaidar S. M., R. O. Kaibyshev // Physical Mesomechanics. - 2024. - Vol. 27. -№ 6. - P. 664-677.

220. Soleimani M. Transformation-induced plasticity (TRIP) in advanced steels: A review / M. Soleimani, A. Kalhor, H. Mirzadeh // Materials Science and Engineering: A. - 2020. - Vol. 795. - P. 140023.

221. De Cooman B. C. Twinning-induced plasticity (TWIP) steels / B. C. De Cooman, Y. Estrin, S. K. Kim // Acta Materialia. - 2018. - Vol. 142. - P. 283-362.

222. Fonstein N. Advanced High Strength Sheet Steels: Physical Metallurgy, Design, Processing, and Properties / N. Fonstein. - Springer International Publishing, 2015. - 369 p.

223. Gavriljuk V. G. High Nitrogen Steels: Structure, Properties, Manufacture, Applications / V. G. Gavriljuk, H. Berns. - Springer Science & Business Media, 1999. -387 p.

224. Hall E. O. The deformation and ageing of mild steel: III discussion of results / E. O. Hall // Proceedings of the Physical Society. Section B. - 1951. - Vol. 64. - № 9. - P. 747-753.

225. Petch N. J. The cleavage strength of polycrystals / N. J. Petch // Journal of the Iron and Steel Institute. - 1953. - Vol. 174. - P. 25-28.

226. Odnobokova M. Microstructural changes and strengthening of austenitic stainless steels during rolling at 473 K / M. Odnobokova, Belyakov A., Enikeev N., Kaibyshev R., Valiev R. Z. // Metals. - 2020. - Vol. 10. - № 12. - P. 1614.

227. Malopheyev S. Deformation structures and strengthening mechanisms in an AlMgScZr alloy / S. Malopheyev, V. Kulitskiy, R. Kaibyshev // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - Vol. 698. - P. 957-966.

228. Odnobokova M. V. On the strengthening mechanisms of high nitrogen austenitic stainless steels / M. V. Odnobokova, Belyakov A. N., Dolzhenko P. D., Kostina M. V., Kaibyshev R. O. // Materials Letters. - 2023. - Vol. 331. - P. 133502.

229. Kusakin P. Microstructure evolution and strengthening mechanisms of Fe-23Mn-0.3C-1.5Al TWIP steel during cold rolling / P. Kusakin, Belyakov A., Haase C., Kaibyshev R., Molodov D. A. // Materials Science and Engineering: A. - 2014. - Vol. 617. - P. 52-60.