1. Влияние Тнагр под закалку на аустенитные стали I группы

Основное и более подробное изучение физико-механических свойств было проведено на I группе сталей.

Обнаруживаемая в сталях чрезвычайно высокая пластичность обусловлена совместным действием равномерного скольжения, микродвойникования, мартенситных превращений и трип-эффекта. Всё это обеспечивает образование нанокристаллического состояния.

Как видно из приведённых данных микроструктурных исследований (рис. 3.2–3.3), зёрна аустенита имеют полиэдрическое строение с двойниками отжига, размер которых увеличивается с увеличением Т_{нагрева} под закалку. Фазовый рентгеноструктурный анализ после закалки для всех сталей показал, что основной фазой является аустенит.

а	б
в	г

д

Рис. 3.2 - Микроструктура закалённой от разных температур стали – пл.2:

а - 800 С; б – 900 С; в – 1000 С; г – 1100 С; д – 1200 С

а	б
в	г

д

Рис. 3.3 - Микроструктура закалённой от разных температур стали – пл.4:

а - 800 С; б – 900 С; в – 1000 С; г – 1100 С; д – 1200 С

На рис. 3.4 приведены результаты измерения твёрдости в зависимости от

Т_{нагрева} под закалку данных сталей аустенитного класса.

Рис. 3.4 – Зависимость твёрдости от температуры нагрева под закалку для сталей I группы: а - 800 С; б – 900 С; в – 1000 С; г – 1100 С; д – 1200 С

Незначительное повышение твёрдости при низкотемпературной закалке свидетельствует о присутствии нерастворённых интерметаллидных фаз, что подтверждается данными рентгеноструктурного анализа (рис. 3.5 –3.6).

Рис.3.4 – Зависимость периода кристаллической решётки аустенита от Т_н под закалку по линии 220 для плавки 4

Рис.3.5 – Зависимость периода кристаллической решётки аустенита от Т_н под закалку по линии 220 для плавки 9

2. Влияние старения на аустенитные стали I группы

Формирование высокопрочного состояния в аустенитных сталях обеспечивается проведением термопластической обработки, включающей следующие этапы:

1. закалка на пересыщенный твердый раствор;

2. холодное волочение (с обжатием на 70-80 %);

3. дисперсионное твердение 51.

Иногда после закалки на пересыщенный твёрдый раствор проводят дисперсионное твердение.

Все исследуемые стали I группы после закалки от разных температур были подвергнуты старению при 500 ⁰С, микроструктура которых приведена на рис. 3.6, 3.7, 3.8.

а	б
в	г

д

Рис. 3.6 - Микроструктура закаленной от разных температур и состаренной при 500 С в течении 1 ч стали……. плавка 2: а– закалка от 800 С; б – от 900 С;

в – от 1000 С; г –1100 С; д – от 1200 С

а	б
в	г

д

Рис. 3.7 - Микроструктура закаленной от разных температур и состаренной при 500 С в течении 1 ч стали – пл. 4: а– закалка от 800 С; б – от 900 С; в – от 1000 С; г–1100 С; д – от 1200 С

а	б
в	г

Рис. 3.8 - Микроструктура закалённой от разных температур и состаренной при 500 С в течении 1 ч стали – пл. 8:

а– закалка от 800С; б – от 900С; в – от 1000С; г– от 1100 С

Также данные стали были подвергнуты следующей термообработке: закалка на 1000 С и последующего старения при разных температурах. Микроструктура сталей приведена на рис. 3.9, 3.10, 3.11.

а	б
в	г
д	е

Рис. 3.9 - Микроструктура закаленной от 1000 С и состаренной в течении 1 ч от различных температур стали (пл. 2):

а – старение 300 С; б – старение 400 С; в – старение 500 С; г – старение 600 С; д – старение 650 С; е – старение 700 С

а	б
в	г
д	е

Рис. 3.10 - Микроструктура закаленной от 1000 С и состаренной в течении 1 ч от различных температур стали - пл. 4:

а – старение 300 С; б – старение 400 С; в – старение 500 С; г – старение 600 С; д – старение 650 С; е – старение 700 С

а	б
в	г
д	е

Рис. 3.11 - Микроструктура закаленной от 1000 С и состаренной в течении 1 ч от различных температур – пл. 8: а – старение 300 С; б – старение 400С; в – старение 500 С; г – старение 600 С; д – старение 650 С; е – старение 700 С

Отмечаем стабильность структуры в широком интервале температур

(до 650С). После старения твёрдость повышается незначительно. Зависимость твёрдости от температуры нагрева под старение приведена на рис. 3.12.

Рис. 3.12 - Зависимость твёрдости от температуры нагрева под старение аустенитных сталей I группы

Хотелось бы отметить, что существенного изменения твёрдости и микроструктуры не наблюдается в аустенитных сталях в широком интервале температур.

Зависимость периода кристаллической решётки от температуры старения приведена на рис. 3.13. И по графику можно также судить о растворении фаз, которые переходят в раствор, увеличивая там самым период кристаллической решётки аустенита.

Рис. 3.13 - Зависимость периода кристаллической решётки от Т_{старения}