Мартенситно- стареющие стали
1
Н18К9М5Т (ЭП637), Н17К12М5Т (ЭП845), Х11Н10М2Т (ЭП678).
Сочетают высокие прочностные и пластические свойства, хорошую тепло- и хладостойкость, сопротивление хрупкому разрушению, размерную стабильность при термической обработке.
Основой является система Fe-Ni, обычно никеля в таких сталях содержится 8…20%.
При добавлении 4…8% Ni происходит снижение температуры - превращения, и после закалки образуется мартенсит замещения.
Введение 8…12% Ni с одновременным легированием Ti, Al, Mo приводит к развитию старения благодаря уменьшению растворимости легирующих элементов в мартенсите,
с повышением содержания Ni до 12…20% увеличивается сопротивление хрупкому разрушению благодаря высокой подвижности дислокаций и облегченного поперечного скольжения в железоникелевой матрице.
2
По эффекту упрочняющего влияния легирующие элементы располагаются в следующем порядке: Ti, Be, Al, W, Mo, Cu. Изменение прочностных свойств при увеличении содержания легирующих элементов растет немонотонно.
При комплексном легировании аддитивного упрочнения не
наблюдается: общая величина прироста прочности после старения меньше, чем при раздельном легировании.
Эти стали практически безуглеродистые (С 0,03%). После закалки структура - пересыщенный -мартенсит замещения. Кобальт упорядоченно замещает атомы железа, в результате чего и возникает тетрагональность мартенсита.
При распаде -твердого раствора при старении сплавов происходит выделение упрочняющих интерметаллидных фаз. Структура мартенситно-стареющих сталей после закалки представляет собой
массивный (реечный) мартенсит. |
3 |
Мартенситно-стареющие стали делят на:
-стали общего назначения Н18К9М5Т (ЭП-637);
-стали специального назначения (нержавеющие или коррозионно-стойкие): Х15Н5Д2Т, Х12Н2К16М4).
4
5
6
Три стадии старения мартенситно-стареющих сталей
7
Достоинства мартенситно-стареющих сталей: высокая технологическая пластичность, отсутствие трещинообразования при охлаждении, относительно простая термообработка (закалка+старение), стабильность размеров после термообработки, хорошая свариваемость.
Недостатки: склонность к ликвационной неоднородности, выделение по границам зерен карбонитридных и интерметаллидных фаз, что приводит к охрупчиванию. Устранение недостатков достигается рациональным легированием.
8
Пружинные стали
9
Предназначены для изготовления пружин, упругих элементов, рессор и.т.д.
70, 85, У9А, 65Г, 55ХГР, 70С3А, 7-С2ХА (ЭИ142), 30Х13, 17Х18Н9, Х12Н4К15М4Т.
Основные требования к пружинным сталям – высокий предел упругости и высокое сопротивление релаксации напряжений. Упругие элементы имеют тонкие сечения и прокаливаются насквозь. Поэтому легирование направлено на повышение предела упругости и снижение релаксации.
В таких сталях нужна равновесная структура с высокой прочностью.
Пружинные стали классифицируются:
По способу изготовления на стали, упрочняемые путем пластической деформации и последующего стабилизирующего отжига (старения), и стали, упрочняемые путем закалки на пересыщенный твердый раствор и последующего отпуска (старения).
по назначению на стали общего и специального назначения.
10