Высокопрочные трип-стали.
Желтый Лахтин «металловедение и термическая обработка металлов» стр 326
Также называют ПНП-стали (пластичность наведенная превращением)
-Аустенитные стали, обладающие высоким комплексом механических свойств.
Содержат: 0,2-0,3% C, 8-10% Cr , 8-25% Ni, 4% Mo, 1-2.5% Mo(опечатка наверно марганец), 2%Si
(по википедии Углерод до 0,02% Кремний до 2,0% Хром 8,0—14,0% Никель 8,0—32,0% Марганец 0,5—2,5% Молибден2,0—6,0%)
Отличительная способность сталей – точка мартенситного превращения Мн лежит при отрицательной температуре, а Мд (начало образования мартенсита деформации)-при температуре выше комнатной.
Для придания стали высоких механических свойств после закалки с 1000-1100 С на аустенит ее деформируют при 450-600 С. В процессе деформации аустенит претерпевает наклеп и обедняется углеродом за счет выделения карбидов (дисперсионное упрочнение). При этом создается такое такое положение мартенситных точек, когда Мн – ниже комнатной, а Мп выше. После такой обработки, благодаря наклепу и деформационному старению трип стали наряду с выской прочностью (σв=1800-2000МПА, σ0.2=1400-1700МПА) обладают хорошей пластичностью (δ=100-150%.).
Высокая пластичность объясняется тем, что в процессе испытания на растяжение, когда происходит локализация деформации, аустенит в этом месте превращается в мартенсит, упрочняющий образец, и деформация сосредотачивается в соседних объемах аустенита. Следовательно превращения аустенита, в процессе испытания в мартенсит деформации исключает возможность образования «шейки», что объясняет высокую пластичность.
ПО ВИКИПЕДИИ применение и структура
Применяется для изготовления высоконагруженных деталей: проволоки, тросов, крепежных деталей. В наибольшей степени данные свойства стали востребованы в современной автомобильной промышленности так как может быть использована для производства более сложных деталей, обеспечивая большую свободу инженерам при выборе дизайна, оптимизации (снижении) веса и общей технологии производства автомобиля.
Для получения желаемого комплекса свойств необходимо провести рекристализацию с последующим охлажденим со скоростями позволяющими подавить диффузию углерода. Возникают следующие структуры:
Феррит
Карбид железа(именно поэтому используется сплав кремния, чтобы снизть образования карбидов)
Высокоуглеродистый аустенит
Для снялитя напряжений структура выдерживается определенное время при температуре Tb, с тем чтобы резко охладить до комнатной температуры. При этом возникают следующие структуры:
Феррит
Насыщенный карбидом бейнит
Метастабильный насыщенный углеродом аустенит
Рессорно-пружинные стали.
Желтый лахтин 326 стр (287 стр электронный)
-Должны обладать высоким сопротивлениям малым пластическим деформациям и пределом выносливости при достаточных пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению, иметь повышенную релаксационную стойкость.
-должны содержать >= 0.5% C и быть подвергнутыми закалке и отпуску при 400-520 С. Для углеродистых пружинных сталей после термической обработки σ0.2>=800МПА, у легирован. сталей >=1000МПА
-стали должный обладать высокой закаливаемостью и прокаливаемостью.
После закалки мартенситная структура по всему объему. Присутствие феррита, перлита, остаточный аустенит ухудшает упругие свойства. Чем мельче зерно тем выше сопротивление малым пластич деформациям. Обезуглероженный слой снежает пределы упругости и выносливости.
Пружины малых сечений(сталь 65,70,75,85) закаливают в масле, большие сечения (5-8мм) закаливают в воде.
Для измельчения зерна, необходимой прокаливаемости, , хорошой пластичности и вязкости добавляют 1,5-2,8%Si, 0,6-1,2%Mn, 0,2-1,2% Cr, 0,1-0,25%V, 0,8-1,2%W, 1,4-1,7% Ni,
Стали 55С2, 60С2А, 70С3А применяют в промышленности
Кремнистые стали 50С2, 55С2, 66С2 применяют для пружин вагонов, авторессор, станкостроении, торсионных валов.
Кремниестые стаи склонны к обезуглероживаню, поверхностным деффектам при горячей обработке и графитообразованию, что снижает предел выносливости. Устраняется с помощью легирования Mn, W, Ni, V
60С2ЧФА 65С2ВА хорошая прочность и релаксационная стойкость, применяют для высоконагруженных пружин и рессор. Когда сильные динам нагрузки применяют сталь с никелем 60С2Н2А
Авторессоры часто 50ХГА лучше кремнистых сталей
Клапанные пружины 50ХФА (только для сечения 5-6 мм или менее изза малой прокаливаемости)
Также применяются спружинные стали и сплавы спец назначения – высоколегированне мартенситтные, мартенситно стареющие, аустенитные, немагнитные и жаропрочные.