TY - JOUR

T1 - ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ, ФАЗОВОГО СОСТАВА И ВОЗМОЖНОСТИ УПРОЧНЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ С 13 - 17 % CR

AU - Пумпянский, Дмитрий Александрович

AU - Пышминцев, Игорь Юрьевич

AU - Битюков, С. М.

AU - Гервасьев, Михаил Антонович

AU - Гусев, Алексей Антонович

N1 - Funding Information: The authors express their gratitude to Khatkevich V.M. and Arsenkin A.M. for assistance in electron microscopy analysis (LLC “TMK STC”), as well as Mikhailov S.B. for assistance in conducting a dilatometric study (UrFU). Publisher Copyright: © 2022 National University of Science and Technology MISIS. All rights reserved.

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Исследованы особенности структурных и фазовых превращений в высокопрочных, стойких к углекислотной коррозии, сложнолегированных сталях мартенситного, мартенсито-ферритного и аустенито-мартенситного классов с 13 - 17 % Cr. Путем термодинамического моделирования и экспериментального исследования проведена оценка влияния системы легирования на ход кристаллизации и фазовые превращения в интервале температур горячей деформации и термической обработки. По результатам рентгеноструктурного фазового анализа, оптической и просвечивающей электронной микроскопии определено влияние температуры нагрева под закалку на фазовый состав и микроструктуру. Показано, что при увеличении содержания никеля в микроструктуре сохраняется большое количество аустенита, что приводит к значительному снижению предела текучести при высоких показателях временного сопротивления и пластичности. Для получения преимущественно мартенситной структуры для стали переходного (аустенито-мартенситного) класса с 15 % Cr предложена многоступенчатая термическая обработка. Она включает закалку, промежуточный отжиг с выделением дисперсных частиц карбидной фазы, состав которых оценивали посредством микрорентгеноспектрального анализа, и финальный отпуск, определяющий механические свойства. По результатам испытания на растяжение сталей мартенситного и мартенсито-ферритного классов необходимый уровень прочностных свойств (о0 65 > 862 МПа, ов > 931 МПа) был достигнут после термической обработки по режиму закалка с отпуском. Многоступенчатая термическая обработка стали с 15 % Cr и высоким содержанием никеля, включающая закалку, промежуточный отжиг для дестабилизации остаточного аустенита и финальный отпуск, обеспечила требуемый комплекс прочностных свойств.

AB - Исследованы особенности структурных и фазовых превращений в высокопрочных, стойких к углекислотной коррозии, сложнолегированных сталях мартенситного, мартенсито-ферритного и аустенито-мартенситного классов с 13 - 17 % Cr. Путем термодинамического моделирования и экспериментального исследования проведена оценка влияния системы легирования на ход кристаллизации и фазовые превращения в интервале температур горячей деформации и термической обработки. По результатам рентгеноструктурного фазового анализа, оптической и просвечивающей электронной микроскопии определено влияние температуры нагрева под закалку на фазовый состав и микроструктуру. Показано, что при увеличении содержания никеля в микроструктуре сохраняется большое количество аустенита, что приводит к значительному снижению предела текучести при высоких показателях временного сопротивления и пластичности. Для получения преимущественно мартенситной структуры для стали переходного (аустенито-мартенситного) класса с 15 % Cr предложена многоступенчатая термическая обработка. Она включает закалку, промежуточный отжиг с выделением дисперсных частиц карбидной фазы, состав которых оценивали посредством микрорентгеноспектрального анализа, и финальный отпуск, определяющий механические свойства. По результатам испытания на растяжение сталей мартенситного и мартенсито-ферритного классов необходимый уровень прочностных свойств (о0 65 > 862 МПа, ов > 931 МПа) был достигнут после термической обработки по режиму закалка с отпуском. Многоступенчатая термическая обработка стали с 15 % Cr и высоким содержанием никеля, включающая закалку, промежуточный отжиг для дестабилизации остаточного аустенита и финальный отпуск, обеспечила требуемый комплекс прочностных свойств.

KW - heat treatment

KW - high-chromium steels

KW - lath martensite

KW - retained austenite

KW - secondary phase

KW - transmission electron microscopy

KW - two-phase structure

KW - X-ray microanalysis

KW - δ-ferrite

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=49549442

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85143073246&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.17073/0368-0797-2022-9-644-653

DO - 10.17073/0368-0797-2022-9-644-653

M3 - Статья

VL - 65

SP - 644

EP - 653

JO - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

JF - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

SN - 0368-0797

IS - 9

ER -