Определение оптимальных режимов отпуска порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO
Промышленное применение порошковых сталей после закалки затрудняется, за счет того, что они обладают неравновесной структурой, повышенной твердостью и низкими пластическими характеристиками.
Поэтому после закалки проводят отпуск. После отпуска твердость и прочность стали несколько снижается, но сталь становится более пластичной и вязкой, ее структура становится более равномерной. Различают низко-, средне-, и высокотемпературный отпуск.При отпуске идет распад мартенсита и остаточного аустенита. Распад состоит из трех стадий. Первая стадия заключается в выделении углерода из мартенсита, при этом помимо твердого раствора исходной концентрации по углероду, в котором не произошло выделение карбидов, появляется мартенсит, в котором содержится гораздо меньше углерода. На этой стадии образуется ε-карбид с гексагональной плотноупакованной решеткой. На второй стадии происходит распад остаточного аустенита. Продуктом распада является гетерогенная смесь, состоящая из пересыщенного α-твердого раствора и карбидной фазы. На третьей стадии идет полный дораспад мартенсита и подрастание цементитных пластин.
Исходя из данных литературных источников, были выбраны следующие режимы отпуска:
температура: 300, 400, 500, 600 оС время выдержки: 30, 60 и 90 мин.
В таблицах 5.4-5.7 приведены результаты исследования влияния температуры отпуска на механические свойства при выдержке в течение 30 мин, 60 мин и 90 мин.
Таблица 5.4
Влияния температуры отпуска на механические свойства порошковой
низколегированной стали СП80Н4Д2М с 1% Ni-нано
| Темпера | Время выдержки при отпуске, мин. | ||||||||
| 30 | 60 | 90 | |||||||
| тура | Механические свойства | ||||||||
| отпуска, | δ, % | Ов, | HR | δ, % | σιs, | HR | δ, % | Ов, МПа | HR |
| оС | МПа | A | МПа | A | A | ||||
| 300 | 4,0±0, | 755±1 | 58± | 4,5±0, | 745±1 | 3,0±0, | 675±1 | ||
| 3 | 0 | 3 | 3 | 0 | 3 | 0 | |||
| 400 | 4,5±0, | 700±1 | 59± | 4,5±0, | 770±1 | 63± | 4,5±0, | 620±1 | 61± |
| 3 | 0 | 3 | 3 | 0 | 5 | 3 | 0 | 3 | |
| 500 | 5,5±0, | 785±1 | 64± | 5,0±0, | 780±1 | 57± | 5,3±0, | 635±1 | 55± |
| 3 | 0 | 3 | 3 | 0 | 5 | 3 | 0 | 3 | |
| 600 | 5,0±0, | 750±1 | 55± | 4,5±0, | 775±1 | 58± | 5,5±0, | 670±1 | 55± |
| 3 | 0 | 3 | 3 | 0 | 5 | 3 | 0 | 3 | |
Таблица 5.5
Влияния температуры отпуска на механические свойства порошковой низколегированной стали СП80Н4Д2М с 1% NiO-нано
| Темпера | Время выдержки при отпуске, мин. | ||||||||
| 30 | 60 | 90 | |||||||
| тура | Механические свойства | ||||||||
| отпуска, | δ, % | σιs, | HR | δ, % | σιs, | HR | δ, % | Ов, МПа | HR |
| оС | МПа | A | МПа | A | A | ||||
| 300 | 2,5±0, | 735±1 | 57± | 2,0±0, | 730±1 | 2,5±0, | 690±1 | ||
| 2 | 0 | 3 | 2 | 0 | 2 | 0 | |||
| 400 | 3,0±0, | 740±1 | 60± | 3,0±0, | 760±1 | 63± | 3,5±0, | 720±1 | 60± |
| 2 | 0 | 3 | 2 | 0 | 5 | 2 | 0 | 3 | |
| 500 | 4,5±0, | 755±1 | 61± | 5,0±0, | 780±1 | 57± | 4,6±0, | 710±1 | 57± |
| 2 | 0 | 3 | 2 | 0 | 5 | 2 | 0 | 3 | |
| 600 | 5,0±0, | 730±1 | 57± | 5,5±0, | 755±1 | 57± | 5,5±0, | 710±1 | 57± |
| 2 | 0 | 3 | 2 | 0 | 5 | 2 | 0 | 3 |
Таблица 5.6
Влияния температуры отпуска на механические свойства порошковой низколегированной стали СП50ХНМ с 1% Ni-нано
| Темпер а | Время выдержки при отпуске, мин. | ||||||||
| 30 | 60 | 90 | |||||||
| тура | Механические свойства | ||||||||
| отпуска, | δ, % | Пв, МПа | HR | δ, % | σli, | HR | δ, | σιs, | HRA |
| оС | A | МПа | A | % | МПа | ||||
| 300 | 5,5± | 715±10 | 65±5 | ||||||
| 0,3 | |||||||||
| 400 | 5,5± | 710±10 | 60±5 | 6,0±0, | 710±1 | 60±5 | 5,5 | 650± | 59±3 |
| 0,3 | 3 | 0 | 0,3 | 10 | |||||
| 500 | 7,5± | 730±10 | 61±5 | 7,5±0, | 780±1 | 57±5 | 7,0 | 750± | 57±3 |
| 0,3 | 3 | 0 | 0,3 | 10 | |||||
| 600 | 6,5± | 690±10 | 55±5 | 6,0±0, | 600±1 | 55±5 | 5,0 | 600± | 50±3 |
| 0,3 | 3 | 0 | 0,3 | 10 | |||||
Таблица 5.7
Влияния температуры отпуска на механические свойства порошковой низколегированной стали СП50ХНМ с 1% NiO-нано
| Темпера | Время выдержки при отпуске, мин. | ||||||||
| 30 | 60 | 90 | |||||||
| тура | Механические свойства | ||||||||
| отпуска, | δ, % | Пв, МПа | HR | δ, % | Пв, МП; | HR | δ, % | Пв, МПа | HR |
| оС | A | A | A | ||||||
| 300 | 5,0± | 720±10 | 62± | ||||||
| 0,2 | 3 | ||||||||
| 400 | 5,0± | 760±10 | 62± | 4,5±0, | 730±1 | 61± | 4,0±0, | 690±1 | 60± |
| 0,2 | 3 | 2 | 0 | 5 | 2 | 0 | 3 | ||
| 500 | 6,5± | 750±10 | 62± | 6,0±0, | 730±1 | 60± | 5,0±0, | 700±1 | 60± |
| 0,2 | 3 | 2 | 0 | 5 | 2 | 0 | 3 | ||
| 600 | 5,0± | 670±10 | 55± | 5,0±0, | 690±1 | 56± | 5,0±0, | 610±1 | 55± |
| 0,2 | 3 | 2 | 0 | 5 | 2 | 0 | 3 | ||
И зданных таблиц 5.4-5.7 следует, что во всех случаях с повышением температуры отпуска падают прочность и твердость. В меньшей степени это проявляется у образцов порошковой низколегированной стали СП80Н4Д2М с наноразмерным никелем.
Это можно объяснить гомогенностью мартенсита закалкит и малыми размерами его игл, которые трудно поддаются разупрочнению. У образцов стали СП50ХНМ характеристики твердости монотонно снижаются. У всех сталей зафиксирован распад мартенсита, протекают процессы возврата и рекристаллизации матрицы, а также различные карбидные превращения, что сказывается на механических свойствах стали. Интенсивность искажения решетки увеличивается с повышением температуры. Атомы углерода, вышедшие из решетки, образуют частички цементита. Малый размер образующихся карбидныхчастиц и их тесная связь с ферритной составляющей обусловлена наследованием исходной структуры аустенита.
5.3.
Еще по теме Определение оптимальных режимов отпуска порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO:
- Определение оптимальных режимов закалки порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO
- Исследование влияния режимов закалки на структуру и свойства порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO
- ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ С НАНОРАЗМЕРНЫМИ ДОБАВКАМИ Ni и NiO
- Изучение структуры порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO после термической обработки
- Исследование влияния режимов термоциклической обработки на структуру и свойства низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO
- Тер-Ваганянц Юлия Суреновна. Влияние режимов термической обработки на структуру и свойства порошковых низколегированных сталей, модифицированных наноразмерными порошками Ni и NiO. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук. Москва - 2019, 2019
- ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОРОШКОВЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ С НАНОРАЗМЕРНЫМИ ЧАСТИЦАМИ Ni и NiO
- Определение пластичности низколегированных порошковых сталей с нанодисперсными добавками
- Особенности спекания порошковых сталей с наноразмерными добавками
- Определение прочности при изгибе и при растяжении низколегированных порошковых сталей с нанодобавками
- ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕЙ, ПРЕССОВАНИЯ И СПЕКАНИЯ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ С НАНОЧАСТИЦАМИ Ni и NiO
- Результаты рентгенофазового анализа закаленных образцов порошковых низколегированных сталей
- Исследование процесса прессования шихты низколегированных порошковых сталей
- Исследование микроструктуры и изломов закаленных низколегированных порошковых сталей
- Исследование процесса смешивания шихты для низколегированных порошковых сталей
- Исследование процесса спекания низколегированных порошковых сталей
- 5.4.2. Исследование микроструктуры и изломов образцов низколегированных сталей после ТЦО
- Механические свойства образцов низколегированных сталей после ТЦО
- Термическая обработка порошковых сталей