Вирішення проблеми підвищення зносостійкості та довговічності багатьох видів деталей машин та обладнання що відновлюються наплавленням пов’язана з ефективним розумінням та використанням фазово-структурних переваг зносостійких  наплавлених сталей з метастабільним аустенітом.

Зразки розробленого та дослідженого наплавленого електродуговим способом Fe-Cr-Mn металу марок 12Х13Г12САФ і 40Х13Г12САФ з метастабільним аустенітом підвергали відпуску при температурах 500, 600 і 700 °С з витримками 1, 3, 5 годин. Мікроструктура є переважно аустенітною с дисперсійним зміцненням частинками твердих надлишкових фаз. В залежності від температури відпуску з аустеніту виділяються дисперсні частинки надлишкових твердих фаз (як при старінні), що викликає дестабілізацію аустеніту, внаслідок підвищення точки М_н вище кімнатної температури і утворюється мартенсит гарту при охолодженні з температур відпуску. В результаті цього аустенітна структура набуває різну ступінь метастабильности і, відповідно, здатності до деформаційного мартенситного γ → α' перетворення при зношуванні (ДМПЗ).

Дослідженнями зразків за допомогою скануючого електронного мікроскопу «JEOL JSM‑6510» методом мікрорентгеноспектрального енергодисперсіонного мікроаналізу встановлено диференцьований розподіл легуючих елементів в фазових складових мікроструктури. Підтверджено ступінчасто-пошаровий характер розподілу легуючих елементів та вуглецю після відпуску наплавленого металу при вивчених температурах та витримках (табл.):  в другому шару (№2) зміст легуючих елементів більш ніж в першому (№1): хрому на 2,5…4,4 %, марганцю на 2,44… 2,85 %, кремнію на 0,38…0,76 %, ванадію на 0,25…0,4 %. Розподіл легуючих елементів між аустенітом і мартенситом в цілому більш-менш рівномірний та відповідає середньої концентрації в наплавлених шарах.

Таблиця – Розподіл легуючих елементів в наплавленому металі 12Х13Г12САФ після відпуску при 500 °С, витримка 5 год.

В структурі наплавленого металу незалежно від шару спостерігаються включення сферичної форми (чорного та білого кольорів), яки розподілені рівномірно. Включення чорного кольору ідентифіковані як силіконітриди марганцю (Mn)Si_xN_y, в складі яких висока кількість марганцю 27,5…52,11 %, кремнію 5,46…15,19 %, азоту 4,58…18,72 %. При цьому розміри включень силіконітридів сферичної форми різняться від достатньо крупних 3…3,9 мкм до вельми дисперсних – 130…220 нм, більшість з яких є середніх розмірів 0,85…1,3 мкм.

Високодисперсні частинки сферичної форми білого кольору - нанорозмірів 220…650 нм, більшість яких розмірів 400…430 нм, склад яких не розрізняється енергодисперсійним методом мікроаналізу. Тому можна припустити, що вони відповідають нітридам або карбонітридам ванадію. Таким чином, в наплавленому металі зосереджуване комплекс механізмів зміцнення – твердорозчинний, дислокаційний, дисперсійний частинками силіконітридів марганцю і нітридів або карбонитридів ванадію (VCN), та γ→αʹ ДМПЗ. Виділення дисперсних частинок надлишкових твердих фаз при відпуску з одного боку зміцнює наплавлений метал, з другого дестабілізує аустеніт, активізує таким чином розвиток  γ→αʹ ДМПЗ, що забезпечує підвищення зносостійкості при оптимальних параметрах фазово-структурного складу та метастабільності аустеніту.