Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2020

Розмір шрифту: 
Влияние высокотемпературного отжига на карбидную фазу быстрорежущих сталей
А. В. Мовчан, Е. А. Черноиваненко

Остання редакція: 2020-04-26

Тези доповіді


С целью измельчения эвтектических карбидов и получения равномерного их распределения слитки быстрорежущей стали отжигают, проковывают на прессах, прокатывают на сортовых станах. Производство тонколистовой стали марки Р9 по существующей технологии (холодная прокатка за 5-11 проходов, после охлаждения листов в стопе они подвергаются отжигу – нагрев до 880 °С, выдержка  12 часов) является исключительно трудоемким и малопроизводительным. Поэтому неоднократно возникала необходимость раздробить карбидную сетку только отжигом, минуя многократную прокатку. Разрушить карбидную сетку можно путем высокотемпературного скоростного отжига.

Литая структура быстрорежущей стали Р9 состоит из первичных дендритов аустенита, неодинаковых по величине, частично превратившихся в мартенсит и распавшихся на троостит и тонкой карбидной или ледебуритной сетки в промежутках меж­ду ними.

Высокотемпературный отжиг образцов приводится при температурах 950 ° С, 1000 ° С, 1100 ° С, 1200 ° С и 1250 ° С с выдержка­ми 25, 50, 75 и 100 минут.

Изотермическая выдержка при 950 °С благоприятствует частичному растворению карбидов. Эвтектическая сетка несколь­ко утоньшается и разрывается. Увеличение выдерж­ки при высокотемпературном отжиге от 25 до 100 минут не да­ет каких-либо заметных изменений структуры. В результате некоторого растворения карбидной составляющей степень легированноети твердого раствора повышается.

Отжиг при 1000 °С выдержками от 25 до 100 минут также вызывает частичное растворение сетки эвтектических карбидов, которые несколько сфероидизируются, но характер их расположе­ния в зоне равноосных кристаллов сохраняется. Отжиг при 1000 °С не уничтожает столбчатости. Карбидная составляющая занимает междендритные участки, наследуя их направленное расположение в транскристаллитных зонах, количество эвтектических карбидов уменьшается, но они утолщаются.

Увеличение температуры отжига до 1200 °С приводит к дальнейшему дроблению сетки эвтектических карбидов и их растворению, в результате чего концентрация легирующих эле­ментов в твердом растворе повышается. Отжиг при 1200 °С способствует дальнейшей сфероидизации карбидов. Местами они располагаются в виде цепочек по границам бывших аустенитных зерен, местами эвтектических карбидов вообще уже нет. Такая картина наблюдается при всех изотермических вы­держках, начиная от 25 и кончая 100 минутами.

Наиболее интересные результаты получены после отжига при температуре 1250 °С. Тщательное микроисследование образцов, прошедших отжиг в течение 25-100 минут, свидетельствует о полном завершении процесса сфероидизации. Ни на одном из образцов не было об­наружено остатков карбидной сетки, Эвтектические карбиды приобрели форму равноосных мелких кристаллов, равномерно располагающихся в объеме всего сплава. Одновремен­но со сфероидизацией очевидно происходит коалесценция карбидов и их растворение в твердом растворе, что приводит к повышению степени его легированности.

Повышение времени выдержки во время отжига при 1250 °С вызывает значительный рост аустенитных зерен.


Full Text: PDF