Одним из перспективных направлений ресурсосбережения является повышение свойств сталей за счет создания у них многофазной структуры, в которой наряду с другими составляющими присутствует метастабильный аустенит, претерпевающий динамическое деформационное мартенситное превращение–ДДМП (эффект самозакалки при нагружении – СЗН) Рассмотренный выше подход основывается на высказанной и реализованной в середине 50-х годов прошлого столетия И.Н. Богачевым и Р.И. Минцем новой чрезвычайно плодотворной идее. Она заключалась в использовании деформационных мартенситных превращений не при упрочняющей обработке сталей с метастабильным аустенитом, как это было обычно принято, а при нагружении в процессе испытаний механических свойств и эксплуатации.

Для получения наиболее высокого уровня механических свойств необходимо с учетом исходной структуры сталей применительно к конкретным условиям нагружения оптимизировать количественное соотношение составляющих, их распределение, в том числе, степень стабильности аустенита и развитие ДДМП. В работе показана возможность получения такой структуры ступенчатой закалкой.Такая закалка обычно применяется для предотвращения коробления и трещинообразования в основном у инструментальных сталей. Она проводится в расплавах неэкологичных солей и щелочей. В отличие от этого предложено проводить ступенчатую закалку с охлаждением после аустенитизации в воде до температуры ступеньки, а выдержку при ней - в печи, после чего следует охлаждение на воздухе. В работе она примененадля сталей 10Г12,60X18.В исследованиях использовали рентгеновский и металлографический методы. Определяли механические свойства. После обычной закалки в воде с 800 ^oС сталь 10Г12имела трехфазную структуру (a-мартенсит ~55 %, e-мартенсит ~15 %, g-фаза ~30 %) и уровень прочностных свойств, соответствующий среднеуглеродистым сталям после улучшения (s_0,2 = 850 МПа, s_В = 1200 МПа). Однако пластичность и ударная вязкость были существенно ниже, чем у них (d = 7 %, y = 9 %, KCU = 0,25 МДж/м²). Наиболее хорошее сочетание механических свойств получено после ступенчатой закалки с 800 ^оС и выдержке при 400 ^оС 60 мин:s_0,2=1030МПа, s_В=1400 МПа , d = 14 %, y = 50 %, KCU = 0,50 МДж/м². Это явилось следствием стабилизации остаточного аустенита по отношению к ДДМП. Изучалось влияние ступенчатой закалки на механические свойства стали 60X18. После типовой термообработки, включающей закалку с 1050 °С в масло и отпуск при температуре 200 °С, 60 мин сталь имеет следующий уровень механических свойств: s_в = 1471 МПа, d = 4 %, y = 8 %, KCU = 0,2 МДж/м². После ступенчатой закалки с 1050 °С, включающей охлаждение в воде до 350 ºС и выдержку при этой температуре 60 мин, механические свойства стали 60X18существенно возросли:s_0,2=1578МПа, s_В = 1692 МПа, d= 13 %, y=36 %, KCU=0,38МДж/м².Это явилось следствием образования многофазной структуры, в которой наряду с мартенситом и карбидами получено 45 % метастабильного остаточного аустенита, количество которого уменьшилось до 20 %после испытаний механических свойств вследствие ДДМП. Такая ступенчатая закалка может быть применена не только для высоколегированных, но и для низколегированных, а также углеродистых сталейдля получения многофазной структуры с метастабильным остаточным аустенитом.Для получения наиболее высокого уровня механических свойств сталей после ступенчатой закалки по новому способу необходимо за счет термовременных параметров ее проведения оптимизировать в структуреколичество и стабильность остаточного аустенита по отношению к динамическому деформационному мартенситному превращению.