Аустенито-ферритные стали

Имеют повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зерна при сохранении двухфазной структуры, меньшую склонность к МКК.

08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т.

Применяются в химической промышленности, судостроении, авиации.

Повышенное сопротивление МКК объясняют более мелкозернистой структурой двухфазных сталей.

Благодаря более высокому содержанию хрома аустенит становится более устойчивым по отношению к мартенситному превращению.

В структуре аустенито-ферритных сталей могут происходить следующие основные превращения:

• Изменение количества аустенита и феррита в зависимости от температуры нагрева;

• Распад -феррита с образованием -фазы и вторичного аустенита в интервале температур 650…850⁰С;

• Выделение карбидных, нитридных и интерметаллидных фаз как из аустенита, так и из феррита;

• Мартенситные  превращения при охлаждении или при деформации;

• Процессы охрупчивания ферритной фазы, связанные с упорядочением и расслоением («хрупкость 475⁰С»).

Технологическая пластичность двухфазных сталей зависит от соотношения фаз (рисунок слева). Наиболее высокая пластичность аустенито-ферритных сталей наблюдается в интервале 950…1050⁰С, что объясняется наименьшей разницей в свойствах фаз при этих температурах.

Термообработка этих сталей заключается в закалке с температур 900…1100⁰С (рисунок слева).

Аустенито-мартенситные стали

07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

После закалки структура этих сталей – метастабильный аустенит, который может претерпевать мартенситное  превращение при обработке холодом или при деформации ниже М_д.

Дополнительное упрочнение этих сталей может быть получено в результате дисперсионного твердения мартенсита при температурах 400…500⁰С. Для этого стали легируют Al, Cu, Ti. В этом случае возможно выделение интерметаллидной фазы NiAl, когерентной с ОЦК-матрицей, и NiTi или Ni(Al, Ti) с ОЦК структурой.

При отпуске (старении) выделяются также карбонитриды Mo и V, что повышает прочность, но снижает пластичность.

Для обеспечения достаточной прочности и одновременного повышения коррозионной стойкости стали (например 09Х15Н8Ю) подвергаются следующей термической обработке (рисунок слева): закалка на аустенит при температуре 925…975⁰С с последующая обработка холодом (-70⁰С) и старение при 350…380⁰С.

После закалки сталь обладает высокой пластичностью _В=900 МПа, =30% и может пластически деформироваться и обрабатываться резанием. Обработка холодом вызывает превращение 80% аустенита в мартенсит. Последующее старение приводит к дополнительному упрочнению стали (_В=1200…1300 МПа, =14%) за счет выделения в мартенсите дисперсных интерметаллидных фаз.

Возможна также следующая обработка: закалка (на аустенит) с последующей деформацией при температуре ниже М_д и старением при 450…480⁰С (рисунок слева). свойства стали после такой термообработки: _В=1100 МПа, =14%.

72