3. Результаты эксперимента и их обсуждение

Аустенитные стали на Fe-Cr-Ni основе являются материалом, обладающим рядом ценных свойств, в частности высокой прочностью, коррозионной стойкостью в атмосферных и агрессивных средах, теплостойкостью и др. 50.

В данной работе изучено влияние температуры нагрева под закалку на физико-механические свойства с целью выбора оптимальной Т_нагр под закалку для проведения холодной пластической деформации волочением, проведения ХПД на исследуемых сталях, отбора образцов по маршруту волочения и определения физико-механических свойств в зависимости от степени обжатия. Также изучалось изменение механических и физических свойств на закалённой, а также на холоднодеформированной проволоке при различных температурах старения. Образцы были обработаны по следующим технологическим режимам:

Закалка от Т = 800, 900, 1000, 1100, 1200 ⁰С, выдержка 15-20 мин., охлаждение в воду.

Старение закалённой стали от Т = 1000 ⁰С при Т = 300, 400, 500, 600, 650, 700 ⁰С, выдержка 1 ч.

Образцы обрабатывались по указанным режимам, измерялась твёрдость HRA, проводились микроструктурные исследования, а также рентгеноструктурный анализ с целью определения фазового состава и периода кристаллической решётки.

На всех исследуемых марках сталей были проведены микроструктурные исследования в зависимости от Т_{нагрева} под закалку. На рис. 3.1 приведена микроструктура закалённых от 1000 ⁰С исследуемых сталей.

а	б
в	г
д	е

Рис. 3.1 - Микроструктура закалённых от 1000 ⁰С сталей : а – плавка 2 ; б – плавка 4 ; в – плавка 5; г – плавка 10; д – плавка 11; е - плавка 12

Стали плавок 2, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 5 в закалённом состоянии имеют структуру, состоящую практически из одного аустенита, то есть все они относятся к аустенитному классу. Сталь с повышенным содержанием Аl (~2%) практически при той же базе легирования имеет двухфазную структуру, состоящую из аустенита и δ-феррита примерно в одинаковом соотношении 50:50.

Механические свойства всех исследуемых сталей после закалки от 1000 ⁰С приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Механические свойства исследуемых сталей после закалки

от 1000 °С в воду

Марка стали	σ0,2, МПа	σв, МПа	σ0,2/ σв	δ, %	ψ, %	KCV, МДж/м^2	HRA
I группа
03Х14Н11К5М2ЮТ (129)	245	540	0,45	63	83
Плавка 2	396	616	0,64	50	76	2,51	40
Плавка 4	400	620	0,64	51	76	2,26	45
Плавка 8	280	560	0,5	60	83	3,69	38
Плавка 9	360	560	0,63	37	79	3,16	41
II группа
Плавка 5	340	580	0,59	53	78	2,58	45
Плавка 10	265	551	0,48	52	85		36
Плавка 12	240	525	0,46	63	85
III группа
Плавка 6	730	930	0,78	23	54	1,94	55

Таким образом, проведённые на данном этапе исследования показали, что стали I группы, имеющие незначительные отклонения по основным легирующим элементам в пределах марочного, практически все относятся к аустенитному классу.

Стали II группы с пониженным содержанием Со также относятся с аустенитному классу, и только сталь, имеющая несколько пониженное содержание Ni и дополнительно легированная Al в количестве 2,0 %, относится к аустенитно-ферритному классу.

Изменения механических свойств всех аустенитных сталей незначительны, в то время как прочностные свойства аустенитно-ферритных сталей значительно выше.