Исследование превращений остаточного аустенита при отпуске высокопрочной стали Cr-Ni-Mo-V композиции

А.И. Зиза, М.С. Михайлов, В.В. Цуканов, Д.И. Николаев, Т.А. Лычагина

Аннотация на русском языке

Тонкая структура стали 38ХН3МФА после закалки: (a) – реечный мартенсит; (b) – темнопольное изображение прослоек остаточного аустенита; (c) – мартенсит самоотпуска; (d) – темнопольное изображение карбидов самоотпуска.В настоящей работе с помощью рентгеноструктурного фазового анализа и метода дифракции нейтронов определено количество остаточного аустенита после закалки, а также закалки и высокого отпуска (в том числе двукратного отпуска) изделий небольших сечений (до 25 мм) из конструкционной высокопрочной среднеуглеродистой стали Cr-Ni-Mo-V композиции марки 38ХН3МФА. В образцах после закалки количество остаточного аустенита составляет ~3 %, в образцах после закалки и высокого отпуска – менее 0,5 %. Исследован характер распределения остаточного аустенита и морфология мартенсита после закалки стали, а также закалки и высокого отпуска с помощью метода просвечивающей электронной микроскопии. Показано, что после закалки стали остаточный аустенит располагается между рейками мартенсита. В структуре закаленной стали преобладает мартенсит реечной морфологии, количество которого составляет 90-95 %, количество мартенсита самоотпуска невелико и составляет 5-10 %. Проведено исследование превращения остаточного аустенита при высоком отпуске стали на высокоскоростном дилатометре. Установлено, что в ряде случаев остаточный аустенит превращается в смесь карбидов и α-фазы при нагреве в процессе отпуска, тогда как в других образцах из той же заготовки превращение остаточного аустенита происходит во вторичный мартенсит в процессе охлаждения с температуры выдержки при отпуске. Показано, что повторный отпуск слабо влияет на количество остаточного аустенита и на уровень плотности дислокаций, способствуя изменению формы карбидов с пластинчатой на глобулярную и уменьшению их размеров.

Ссылки (14)

1.
V. V. Tsukanov. Modern steel and technologies in power engineering. Saint-Peterburg, Professional (2014) 464 p. (in Russian) [В. В. Цуканов. Современные стали и технологии в энергомашиностроении. Санкт-Петербург, Профессионал (2014) 464 с.]
2.
V. D. Sadovskii. Structural inheritance in steel. Moscow, Metallurgiya (1973) 215 p. (in Russian) [В. Д. Садовский. Структурная наследственность в стали. Москва, Металлургия (1973) 215 с.]
3.
I. I. Novikov. Theory of heat treatment of metals. Moscow, Metallurgiya (1978) 392 p. (in Russian) [И. И. Новиков. Теория термической обработки металлов. Москва, Металлургия (1978) 392 с.]
4.
V. A. Lobodyuk, E. I. Estrin. Martensitic transformations. Moscow, Fizmatlit (2009) 352 p. (in Russian) [В. А. Лободюк, Э. И. Эстрин Мартенситные превращения. Москва, Физматлит (2009) 352 с.]
5.
A. U. Kaletin. The influence of retained austenite on structure and properties of structural steels after high tempering: Abstract of Doctoral thesis. Chelyabinsk (1985) 19 p. (in Russian) [А. Ю. Калетин. Влияние остаточного аустенита на структуру и свойства конструкционных сталей после высокого отпуска: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Челябинск (1985) 19 c.]
6.
T. Lychagina, A. Zisman, E. Yashina, D. Nikolaev. Advanced Engineering Materials. 1700559, (2017). DOI: 10.1002/adem.201700559
7.
V. V. Rybin, A. S. Rubtsov, E. V. Nesterova. Zavodskaia laboratoriia. 5, 21 (1982). (in Russian) [В. В. Рыбин, А. С. Рубцов, Е. В. Нестерова. Заводская лаборатория. 5, 21 (1982).]
8.
T. G. Semicheva, E. I. Khlusova, L. G. Sherokhina. Problems of Materials Science. 2(42), 69 (2005). (in Russian) [Т. Г. Семичева, Е. И. Хлусова, Л. Г. Шерохина. Вопросы материаловедения. 2(42), 69 (2005).]
9.
A. A. Popov, L. E. Popova. Isotermic and thermokinetic diagrams of ausnenite. Moscow, Metallurgiya (1965) 496 p. (in Russian) [А. А. Попов, Л. Е. Попова. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. Москва, Металлургия (1965) 496 с.]
10.
H. K. D. H. Bhadeshia. Bainite in steels. Transformations, Microstructure and Properties, 2nd ed. London, IOM Communications (2001) 454 p.
11.
I. V. Tihonova, E. M. Grinderg, E. V. Markova. Izvestija TulGU. Technical science. 1, 111 (2012). (in Russian) [И. В. Тихонова, Е. М. Гринберг, Е. В. Маркова. Известия ТулГУ. Технические науки. 1, 111 (2012).]
12.
C. Gupta, G. K. Dey, J. K. Chakravartty et al. Scripta Materialia. 53, 559 (2005).
13.
J. C. Hell, M. Dehmas, S. Allain, J. M. Prado, A. Hazotte. ISIJ International. 51(10), 1724 (2011).
14.
V. V. Tsukanov, A. I. Ziza. Problems of Materials Sience. 3(83), 7 (2015). (in Russian) [В. В. Цуканов, А. И. Зиза. Вопросы материаловедения. 3(83), 7 (2015).]