Достоинства и недостатки мартенситностареющих сталей. Мартенситные стали


    Хромистые и хромоалюминиевые стали ферритного класса

    Эти стали содержат 13-28% хрома и при достаточно низком содержании углерода или при легировании их ферритообразующими элементами, имеют однофазную ферритную структуру. К этой группе сталей относятся 12Х17, 15Х25Т, 15Х28, 05Х23Ю5, 05Х27Ю5, 10х13Ю4 и др. Эти стали применяют для изготовления теплообменников, деталей для аппаратуры химических производств, печного оборудования и печных изделий, не испытывающих значительных нагрузок и работающие при высоких температурах значительное время.

    Хромоалюминиевые стали (хромали) главным образом применяют в виде ленты и проволоки, используемой в качестве нагревательных эле­ментов бытовых приборов, печей, реостатов и окалиностойких труб и арматуры. Они имеют высокое омическое сопротивление в широ­ком интервале температур. Повышении содержания хрома и алюминия в стали позволяет сохранять требуемые эксплуатационные свойства изделий.

    Легирование сталей этого типа преследует цель повышения жа­ростойкости путем введения таких элементов, как алюминий и кремний, а также связывания углерода в специальные карбиды та­кими элементами, как Ti, Nb, Mo, Zr, что препятствует обеднению твердого раствора хромом, предотвращает чрезмерный рост зерна при нагреве. Эффективность действия карбидообразующих элемен­тов проявляется тогда, когда весь углерод связывается в специаль­ные карбиды. Так, в стали типа Х17 при содержании углерода 0,1 % требуется 0,5-0,6 % Ti или 1,0-1,2 % Nb, т.е. отношение Ti/C = 56, a Nb/C=1012.

    При введении кремния в высокохромистые жаростойкие стали резко возрастает склонность к росту зерна; кремний улучшает их литейные свойства и свариваемость, повышает жаростойкость, осо­бенно в средах с повышенным содержанием серы.

    Хромистые и хромоалюминиевые стали имеют крупный недостаток: они могут охрупчиваться в процессах технологических нагревов и длительных выдержек при повышенных температурах во время экс­плуатации. В них возможна хрупкость при выдержках при температурах 450-500 °С («хрупкость 475 °С»), хрупкость при 600-800 °С (в связи с образованием -фазы) и хрупкость вследствие обра­зования чрезмерно крупных зерен, например при сварке.

    Хрупкость хромистых ферритных сталей трудно, а часто и не­возможно устранить последующей обработкой, что сужает возмож­ности их практического использования и накладывает ограничения на технологические операции. Так, ковку и прокатку ферритных сталей следует проводить при температурах ниже 1150 °С и закан­чивать при возможно более низкой температуре, чтобы получить мелкое зерно. Все операции гибки, правки необходимо проводить в подогретом до 150-250 °С состоянии, особенно при работе с холод­нокатаными полуфабрикатами.

    Стали мартенситного класса

    Стали мартенситного класса имеют повышенное содержание углерода (до 0,4-0,8%) и легированы совместно хромом (6-14%) и кремнием (1-3%). После закалки или нормализации такие стали приобретают мартенситную структуру и обычно называются сильхромами. Сильхромы обладают хорошим сопротивлением газовой коррозии в продуктах сгорания различных топлив и высокой износостойкостью при трении и ударных нагрузках. Введение молибдена повышает жаропрочность и препятствует развитию отпускной хрупкости сталей. В стали, имеющие высокое содержание хрома (21-23%), вводят никель или увеличивают содержание углерода для расширения -области и, следовательно, возможности закалки стали на мартенсит. Примерами сильхромов служат стали 15Х6СЮ, 40Х9С2, 40Х10С2М, 30Х13Н7С2, 70Х20Н2С2ХВ.

    Основное назначение сталей этой группы клапаны автомобильных, тракторных и авиационных двигателей средней мощности. К клапанным сталям предъявляется ряд специфических требований: сохранение высокой твердости и прочности при рабочих температурах (до 700 ºС), хорошая сопротивляемость действию теплосмен и усталости, высокое сопротивление газовой коррозии в продуктах сгорания жидкого топлива.

    Кроме того, сильхромы используют в качестве жаростойких сплавов для изготовления регуляторов, теплообменников и колосниковых решеток в котельном и химическом машиностроении.

    Большинство современных сильхромов обрабатываются на мартенситную структуру (твердость после закалки HRC 50-56), для чего их закаливают от температур 1000-1050 °С. При нагреве до более высоких температур у этих сталей резко проявляется склон­ность к росту зерна, что может приводить к хрупкости, связанной с грубозернистой структурой и нафталинистым изломом. Такой вид хрупкости в сильхромах обычно удается устранить повторной обра­боткой (фазовой перекристаллизацией).

    Сильхромы также подвержены отпускной хрупкости при медленном охлаждении после отпуска от 700 - 800 °С, причем процесс охрупчивания развивается в интервале 500-600 °С. Этой хрупкости можно избежать с помощью быстрого охлаждения (в масле или воде) или путем легирования стали молибденом.

    Таким образом, термическая обработка сильхромов состоит чаще всего из закалки на мартенсит и высокого отпуска. Для каждой стали важно точно установить температурный интервал нагрева под закалку. Перегрев может вызвать значительный рост зерна и нафталинистой излом, а недогрев (т. е. неполная закалка) образование двухфазной структуры, состоящей из хромистого феррита и мартенсита, что резко снижает пластичность и жаропрочность сталей. Температура отпуска зависит от условий работы детали и необходимой твердости стали.

    Так, сталь 40Х10С2М подвергают закалке от 1100 ºС и отпуску при 740 ºС, получаемая структура – сорбит отпуска.

    studfiles.net

    Достоинства и недостатки мартенситностареющих сталей

    Мартенситностареющие стали обладают уникальным сочетанием механических и технологических свойств. При высокой прочности эти стали обладают высокой пластичностью, ударной вязкостью, низким порогом хладноломкости. Важнейшим преимуществом мартенситностареющих сталей перед другими высокопрочными сталями является необычно высокое сопротивление хрупкому разрушению. Так, если значение параметра К1Сдля улучшаемой конструкционной стали мартенситного класса 40ХН2МА равно 16 МПам1/2, то для стали Н18К9М5Т при том же уровне предела текучести оно составляет 32-49 МПа·м1/2. Высокое сопротивление хрупкому разрушению этих сталей объясняется низкой концентрацией углерода (≤ 0,03 %), недостаточной для закрепления всех дислокаций в реечном мартенсите, поэтому имеются дислокации, способные перемещаться, а также присутствием никеля и кобальта, уменьшающих степень закрепления дислокаций примесными атомами и понижающих сопротивление кристаллической решетки железа движению свободных дислокаций. Наличие значительного числа подвижных дислокаций создает благоприятные условия для протекания релаксации напряжений в вершине трещины. Равномерное распределение дисперсных частиц интерметаллидов в пластичной безуглеродистой матрице и наличие мелкого зерна и полигональной структуры также повышает пластичность и сопротивление хрупкому разрушению.

    По технологическим свойствам мартенситностареющие стали во многом превосходят стали других классов.

    На всех технологических операциях для данных сталей характерны:

    • высокая пластичность при обработке давлением в широком интервале температур;

    • отсутствие трещинообразования при охлаждении с любыми скоростями при обработке давлением;

    - малый коэффициент деформационного упрочнения при высокотемпературной и холодной пластической деформации;

    - проведение механической обработки после закалки. Отсутствие необходимости защиты поверхности от обезуглероживания при аустенизации;

    - возможность сведения упрочняющей термической обработки к одной операции- низкотемпературному старению;

    - малая изменяемость геометрических размеров деталей в процессе окончательной термической обработки - старения;

    - хорошая свариваемость;

    - хорошая коррозионная стойкость.

    Вместе с тем мартенситностареющие стали не свободны от недостатков, преодоление которых заставляет усложнять технологию обработки. К их числу в первую очередь можно отнести склонность к образованию ликвационной неоднородности, трудность предотвращения выделения частиц вторых фаз (карбидов, нитридов и карбонитридов) при обработке давлением и термической обработке (тепловая хрупкость), сравнительно невысокая прочность и величина предела текучести в закаленном состоянии.

    Термообработка мартенситностареющих сталей

    Выбор оптимального варианта термообработки мартенситностареющих сталей различных групп определяется присутствием того или иного легирующего элемента и требуемым сочетанием механических свойств.

    Структура мартенситностареющих сталей перед закалкой должна характеризоваться: 1) мелкозернистостью; 2) отсутствием значительной ликвации, наследованной от литого состояния; 3) отсутствием крупных частиц второй фазы – карбонитридов Ті, Nb,A1 и сульфидов.

    В мартенситностареющих сталях может иметь место значительная ликвация поNi,Mo,Ті, Nb. Для её устранения проводят гомогенизацию при температурах 1200–1260 °С (предпочтительно 1250–1260 °С), продолжительность выдержки 1ч на 25 мм поперечного сечения.

    После того, как структура стали должным образом подготовлена (отсутствуют трудно растворимые частицы второй фазы, ликвация), проводят закалку. Качество закалки определяется, во-первых, наличием или отсутствием заметных количеств остаточного аустенита; во-вторых, степенью пересыщения твердого раствора легирующими элементами, от чего зависит эффективность последующего старения; в-третьих, дисперсностью структуры, т.е. полнотой протекания процессов фазовой и структурной перекристаллизации; наличием или отсутствием в закаленном сплаве охрупчивающих фаз и -феррита.

    Первое условиереализуется легированием с учетом влияния элементов на положение точки Мк. Кроме того, уменьшить количество остаточного аустенита можно дестабилизацией γ-фазы путем переохлаждения стали от 1100–1200 °С и выдержке в интервале 650–800 °С с последующим быстрым охлаждением. При выдержке в области 650–800 °С в аустените выделяются интерметаллидные фазы, что приводит к обеднению аустенита легирующими элементами и соответственно к повышению точки Мк.

    В отношении второго условиясуществует установившаяся точка зрения, согласно которой повышение температуры и увеличение продолжительности выдержки при закалке способствует равномерному распределению легирующих элементов, что увеличивает эффект упрочнения при старении. Для достижения максимального прироста прочности обычно рекомендуется температура закалки на 100–200 °С выше температуры А3.

    Для третьего условиясчитается, что перекристаллизация (измельчение зерна аустенита) в мартенситностареющих сталях происходит вследствие рекристаллизации фазонаклепанного аустенита. Измельчение зерна может происходить путем зарождения новых зерен по механизму «на месте» (стали с Аl, Со, Сu), или по механизму неоднородной миграции границ зерен (стали сТі и Мо), причем температура структурной перекристаллизации чаще всего на 50–200 °С выше температуры А3.

    Большое внимание уделяется методам борьбы с «тепловым» охрупчиванием, причина которого заключается в появлении по границам аустенитного зерна при выдержке в аустенитной области или замедленном охлаждении выделений карбонитридов Ті (С,N), Мо (С,N), интерметаллидовFе2Mo, сульфидов типаTiS2, нитридовA1N,-фазы или других фаз в зависимости от состава стали и температурно-временных параметров обработки. Основные пути устранения зернограничного теплового охрупчивания, особенно распространенного при производстве крупных изделий, – применение многократных закалок с нагревом до высоких температур, ускоренного охлаждения.

    Первую закалку проводят с нагревом до 1150–1200 С, при котором происходит растворение карбонитридов титана и др. частиц, и последующим быстрым охлаждением (в воде), что позволяет предотвратить их повторное выделение.

    Далее проводится обычно трехкратная закалка для измельчения зерна от 900–950 С (на 50–70С выше АС3) с охлаждением в воде. После закалки стали подвергают старению при оптимальных температурах и выдержке. Для стали 03Н18К9М5Т старение проводят при 520–540С с выдержкой 3 ч, охлаждение на воздухе.

    Один из путей повышения пластичности и вязкости высокопрочных мартенситностареющих сталей – получение в структуре некоторого количества метастабильного остаточного аустенита, претерпевающего при нагружении, γ→превращение, развитие которого приводит к релаксации напряжений в вершине трещины и увеличивает энергоемкость процесса разрушения. Один из способов получения в структуре мартенситностареющей стали метастабильного остаточного аустенита – термоциклирование. В работе4был использован следующий режим термоциклирования: нагрев образцов со скоростью 5–20 град/мин до температур завершения→γ превращения (820С), выдержка 5 мин и последующее охлаждение на воздухе (рисунок 3.16).

    Рисунок 3.16 – Схемы стандартной (а) и термоциклической (б) обработки

    мартенситностареющей стали Н18К9М5Т

    После одного цикла такой обработки в структуре стали Н18К9М5Т наблюдается 15–18 % остаточного метастабильного аустенита, а после пяти циклов – 45–50 %. Наличие остаточного аустенита после термоциклирования обусловлено, в основном, двумя причинами:

    1. Протеканием при невысоких скоростях нагрева диффузионного перераспределения легирующих элементов с образованием субмикрообластей аустенита, обедненных и обогащенных легирующими элементами. Малое время выдержки (5 мин) не обеспечивает полной гомогенизации аустенита. В результате обедненный аустенит при охлаждении превращается в мартенсит, а обогащенный – не претерпевает γ→превращение при охлаждении до 20С.

    Это подтверждается повышением температуры Мни понижением Анс увеличением числа циклов, что обусловлено возрастанием степени концентрационной неоднородности в аустените при нагреве.

    2. Уменьшением размера зерен аустенита, т.к. известно, что γ→превращение в дисперсных кристаллах затруднено.

    Следует отметить, что метастабильный аустенит в структуре стали Н18К9М5Т после ТЦО присутствует в виде равномерно распределенных в мартенситной матрице кристаллов (прослоек), ориентация которых совпадает с ориентацией кристаллов мартенсита. Этим достигается наилучшее структурное состояние стали – равномерное чередование дисперсных кристаллов аустенита и мартенсита.

    Результаты механических испытаний образцов стали Н18К9М5Т показали, что после одного термоцикла вследствие присутствия в их структуре 15–18 % метастабильного аустенитавуменьшается от 2100 до 1950 МПа, ударная вязкость увеличивается от 0,4 до 0,9 МДж/м2относительное удлинение – от 8 % до 12 %, параметр вязкости разрушения К1С– от 95 до 126 МПам1/2. Возрастает также сопротивление малоцикловой ударной усталости. Так, приmax= 1100 МПа число циклов до разрушения увеличивается от 48000 до 60000. Таким образом, ТЦО может быть рекомендована в качестве способа повышения конструктивной прочности деталей из мартенситностареющих сталей, работающих при циклических ударных нагрузках.

    В ряде работ исследовалась возможность дополнительного повышения прочности высоконикелевых мартенситностареющих сталей предварительной пластической деформацией. Деформация переохлажденного аустенита, который затем претерпевал мартенситное превращение и старение, привела к незначительному приросту прочности. Наклеп мартенсита с последующим старением в несколько большей степени повышает прочность и твердость, нежели наклеп стали в аустенитном состоянии. Холодная деформация, увеличивая плотность дислокаций, вызывает не только упрочнение мартенсита, но и ускоряет также диффузию легирующих элементов при старении и облегчает процесс зарождения центров выделяющихся интерметаллидных фаз, интенсифицируя старение и уменьшая время достижения максимального упрочнения.

    В работе 5исследовалась возможность повышения эффективности влияния пластической деформации на прочность мартенситностареющей стали 02Н18К9М5Т путем создания исходной двухфазной (+ γ) – структуры термоциклической обработкой (ТЦО). ТЦО проводилась по указанному выше режиму (см. рис.3.8). Выбор ТЦО в качестве способа получения двухфазной структуры был сделан по следующим соображениям. Во-первых, получаемая при ТЦО γ-фаза метастабильна по отношению к последующей деформации, т.е. в процессе пластической деформации γ-фаза превращается в мартенсит деформации, способный к упрочнению при старении т.к. он обогащен элементами, входящими в состав упрочняющих интерметаллидных фаз. Во-вторых, ТЦО обеспечивает получение высокодисперсных кристаллови γ-фаз, что может также положительно влиять на прочность стали, т.к. границы кристаллов – эффективное препятствие для движущихся дислокаций. Для сравнения деформации подвергали сталь с однофазной мартенситной структурой после закалки от 820С (30 мин) в воде. Было установлено, что создание двухфазной (+ γ) – структуры с метастабильным аустенитом позволяет повысить эффективность влияния пластической деформации на прочность мартенситностареющей стали по сравнению с исходной чисто мартенситной структурой. Максимальная прочность достигается при содержании в исходной структуре стали 15–20 % метастабильного остаточного аустенита (после одного цикла). При этом сталь после деформации (= 45 %) и старения при 480С имеет высокий комплекс механических свойств:в= 2300 МПа;0,2= 2230 МПа;= 9,4 %;= 45 %;KCU= = 0,6 МДж/м2; К1С = 283 МПам1/2 и удовлетворительное сопротивление малоцикловой ударной усталости.

    Для повышения износостойкости и усталостной прочности детали из мартенситностареющих сталей подвергают азотированию. Азотирование проводят при 460–520 С в течение 20–40 ч, т.е. совмещают с процессом старения мартенсита. В результате азотирования образуются диффузионные слои толщиной 0,2–0,25 мм, при этом твердость на поверхности сталей Н18К9М5Т и Н18К12М2ТЮ возрастает доHV850–900 и 1050–1100 соответственно и плавно понижается от поверхности к сердцевине. Азотирование вызывает появление на поверхности деталей остаточных сжимающих напряжений, что приводит к повышению усталостной прочности. Процесс азотирования может быть рекомендован для поверхностного упрочнения тяжелонагруженных деталей из мартенситностареющих сталей, в том числе для деталей, работающих в условиях ударно-циклического нагружения.

    studfiles.net

    Мартенситно-стареющие стали

    Мартенситно-стареющие стали это сплавы с никелем, кобальтом и другими карбидообразующими элементами, которые придают сталям высокий комплекс эксплуатационных свойств после соответствующей термообработки. На самом деле, эти материалы трудно назвать сталями, т.к. в них обычно содержится менее 0,03% углерода, а как известно, стали это сплавы железа с более высоким содержанием углеродом, который обеспечивает высокую конструкционную прочность изделия.

    В случае мартенситно-стареющих сталей, конструкционная прочность обеспечивается за счет мартенситного превращения, которое сопровождается фазовым наклепом и за счет образования стабильных и метастабильных фаз типа Fe2Mo, Ni3Ti, NiAl и др. Как правило, мартенситно стареющие сплавы легируют Al, Mo, Co, и Ti.

    Наряду с высокой прочностью, данные стали обладают высокими свойствами пластичности и высоким сопротивлением хрупкому разрушению. Это объясняется тем, что мартенсит после закалки достаточно пластичен из-за отсутствия большого количества углерода. Так, например, сталь Н18К9М5Т после закалки с 850 oС на воздухе и старения при 500 oС, имеет следующие механические свойства:

    В промышленности используется достаточно много марок мартенситно-стареющих сплавов: Н12К8М4Г2, Н10Х11М2Т, 03Н14Х4М2Т2, 03Х13Н8Д2ТМ - коррозионностойкая мартенситно-стареющая сталь.

    Если сравнивать мартенситно-стареющие стали с высокопрочными сталями, то при равных прочностных свойствах, мартенситно-стареющие стали имеют более низкий порог хладноломкости, меньше примерно на 60-80 oС, а также более высокую ударную вязкость КСТ - 0,25-0,3 МДж/м2 по сравнению с 0,06-0,08 МДж/м2 у высокопрочных сталей. [КСТ - работа на распространение трещины]

    Как видно из таблицы, мартенситно-стареющие стали после закалки имеют хорошую пластичность, из-за этого они достаточно хорошо обрабатываются давлением. Мартенситно-стареющие стали применяются в ракетной технике, в авиастроении, в изготовлении деталей и узлов, которые работают при пониженных температурах.

    HeatTreatment.ru — оборудование и технологии термообработки металлов

    heattreatment.ru

    Мартенситная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

    Мартенситная сталь

    Cтраница 1

    Мартенситные стали, имеющие характеристики между аустенитными и легированными никелем сталями, структурные отвердения, могут быть использованы в криогенной технике, в частности сталь KS1140, механические характеристики которой приведены в нижеследующей таблице.  [1]

    Мартенситные стали, содержащие 12 - 13 % Сг, появились на широком рынке в 1912 - 1915 гг. в виде ножевых изделий, а первым, кто ясно представил их промышленные возможности, был X. В результате его очень часто называют изобретателем нержавеющей стали. В действительности же целый ряд исследований этих сплавов был выполнен еще в предшествующем десятилетии. Например, Гулле в 1902 - 1906 гг. и Портевен в 1909 - 1911 гг. во Франции и Гисен в 1907 - 1909 гг. в Англии изучали металлургию и физические свойства таких сталей.  [2]

    Мартенситные стали, содержащие 13 % Сг, не предназначены для применения в морской воде. Напротив, использование стали 431S29 и дисперсионно твердеющих сортов в некоторых случаях оказалось успешным, однако следует учитывать, что в определенных условиях и эти стали подвержены коррозии. Те же оговорки относятся и к ферритным сталям, но на практике они редко применяются в условиях контакта с морской водой.  [3]

    Мартенситные стали подвержены коррозионному растрескиванию только в состоянии высокой прочности.  [5]

    Мартенситные стали свариваются высоколегированными хромо-никелевыми электродами, дающими наплавленный металл с высокой пластичностью. За счет пластичности наплавленного металла снижаются внутренние напряжения в сварном шве.  [6]

    Мартенситные стали имеют оптимальную коррозионную стойкость после закалки из аустенитной области. В этом состоянии они обладают большой твердостью и хрупкостью.  [7]

    Мартенситные стали, например 15Х11МФ, 15Х12ВНМФ, 10Х12НЗД, 18Х11МНФБ, 10Х12НД, предназначены для работы при температуре до 650 С. Из них делают, например, лопатки и диски паровых турбин и газотурбинных установок. Их дополнительно легируют молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием и никелем ( до 3 2 %), повышающими сопротивление сталей ползучести под напряжением при высокой температуре.  [8]

    Мартенситные стали после отжига удовлетворительно обрабатываются резанием, горячая обработка давлением и сварка этих сталей затруднены из-за образования мартенсита.  [9]

    Мартенситные стали предназначены для изделий, работающих при 450 - 600 С; от перлитных они отличаются повышенной стойкостью к окислению в атмосфере пара или топочных газов. По своей жаропрочности эти стали немного превосходят перлитные.  [10]

    Мартенситные стали, если их подвергнуть термической обработке для повышения твердости, приобретают сильную склонность к растрескиванию в слабо - и умереннокислых растворах. Особенно это проявляется в присутствии сульфидов, соединений мышьяка или продуктов окисления фосфора или селена. Специфические свойства кислот не имеют существенного значения до тех пор, пока процесс идет с выделением водорода. Эта ситуация отличается от случая аустенитных сталей, которые разрушаются исключительно в результате специфического действия анионов. Катодная поляризация также не защищает мартенситные стали от растрескивания, а ускоряет его. Все эти факты свидетельствуют, что мартенситные стали в указанных условиях разрушаются не по механизму КРН, а в результате водородного растрескивания ( см. разд. При катодной поляризации в морской воде, особенно при высоких плотностях тока, более пластичные ферритные стали подвергаются водородному вспучиванию, а не растрескиванию. Аустенитные нержавеющие стали устойчивы и к водородному вспучиванию, и к водородному растрескиванию.  [11]

    Мартенситные стали типа 17X15НЗМ и 15Х16Н2М используются в качестве теплостойких при температурах до 500 С.  [12]

    Феррито-мартенситные и мартенситные стали имеют сравнительно с ферритными сталями пониженные кислотостойкость и окалиностой-кость и повышенну-ю прочность.  [13]

    Поскольку мартенситные стали являются почти единственной группой магнитотвердых материалов, поставляемых не в виде готовых магнитов или заготовок, а в виде прутков разного сортамента, и операции по изготовлению магнитов, включая, как правило, термообработку, выполняются потребителем, следует подчеркнуть необходимость тщательного соблюдения режимов термообработки для получения оптимальных магнитных свойств.  [15]

    Страницы:      1    2    3    4

    www.ngpedia.ru

    Мартенситная нержавеющая сталь улучшенной обрабатываемости

     

    Предлагается мартенситная нержавеющая сталь, имеющая улучшенную обрабатываемость в следующий составе, мас.%: углерод ниже 1, 2, кремний не более 2, марганец не более 2, хром 10,5 - 19, сера не более 0,55, кальций не ниже 3210-4, кислород не ниже 7010-4, железо - остальное, причем соотношение между содержанием кальция и кислорода 0,2 - 0,6. Сталь подвергают, по меньшей мере, термообработке закладкой, для получения мартенситной структуры. 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 9 табл.

    Изобретение относится к нержавеющей мартенситной стали с улучшенной обрабатываемостью.

    Нержавеющими сталями называют сплавы железа, содержащее по меньшей мере 10,5% хрома. В состав стали входят другие элементы, модифицирующие структуры и свойства сплава. Различают четыре основные структуры: мартенситные стали, ферритные стали, аустенитные стали, аустенитно-ферритные стали. Мартенситные стали содержат обычно от 12 до 18% хрома, а содержание углерода может достигать приблизительно 1% Многочисленные элементы сплава, такие как Ni, Mo, Si, Ti, V, Nb допускают широкий диапазон свойств и позволяют применять их по различному назначению в механических конструкциях для изготовления инструментов, ножей, изделий, оксидированных при высокой температуре. Их оригинальность заключается в сочетании хорошего сопротивления коррозии, зависящим в основном от хрома, с повышенными механическими характеристиками, присущими мартенситной структуре. Существует широкий диапазон мартенситных нержавеющих сталей, составов их и весьма разнообразных особенностей применения. Среди наиболее обычных марок можно назвать: марки с хромом-углеродом без никеля. Исследуемыми характеристиками являются твердость, сопротивление коррозии, шлифовка; марки с 16% хрома плюс никель. Присутствие хрома придает им хорошее сопротивление коррозии, никель (от 2 до 4%) позволяет получать мартенситную структуру после закалки; марки со структурным упрочнением, имеющие высокое сопротивление коррозии при высоких механических характеристиках; улучшенные с содержанием хрома 12% (добавление таких элементов как ванадий, молибден, вольфрам, кремний, ниобий, титан). Целью является повышение одного или нескольких свойств материала, например прочности при высоких температурах, текучести, коэффициента удельного сопротивления удару, сопротивление коррозии и т.д. Для всех этих марок структуры конечного продукта и его механические характеристики сильно зависят от термической обработки. В качестве обычной термообработки применяют закалку, отпуск и смягчающий отжиг. Закалка имеет целью придать стали мартенситную структуру и высокую твердость. Отпуск позволяет повысить ковкость, которая после закалки является невысокой, а смягчающий отжиг позволяет получать металл, который можно подвергать усложненным операциям применения, таким, как некоторые способы механической обработки или штамповки. Обработка стали осуществляется в зависимости от состава (точнее от температуры отпуска, от времени, от типа охлаждения и т.д.). Мартенситные нержавеющие стали являются труднообрабатываемыми. Это объясняется следующим. Высокая твердость вызывает механический износ инструментов, подвергающихся значительным режущим нагрузкам, выходящим за предел сопротивления разрыву. С другой стороны, повышенные силы трения, в сочетании со средней удельной теплопроводностью, могут вызывать повышенные температуры на поверхности контакта инструмент/материал, следствием чего является термическая усталость и износ в результате диффузии. Вместе с тем область фракционирования стружек очень часто невелика. Наконец, присутствие таких твердых окисей, как окись алюминия или хромистый железняк, представляет фактор, усугубляющий износ режущего инструмента. Износы инструментов имеют, следовательно, различные первопричины для мартенситных сталей (повышенная твердость, значительные трения) по сравнению с аустенитными сталями (холодная ковка, низкая удельная теплопроводность, плохое фракционирование стружек). Было использовано много способов для улучшения обрабатываемости, но все они имеют недостатки. Присоединение серы, которая может образовывать с марганцем сернистые соединения, иногда замещенные хромом, ухудшает сопротивление коррозии, способность к деформации в горячем и холодном состоянии, свариваемость, а также механические характеристики в поперечном направлении. Присоединение селена служит дополнением к сере, он приводит к сфероидизации сульфидов и улучшает тем самым механические характеристики в поперечном направлении. Кроме своей стоимости этот элемент является высокотоксичным. Введение теллура позволяет также сфероидизировать сульфиды и приводит, таким образом, к уменьшению анизотропии стали, в частности анизотропии ее механических свойств. Разумеется, он улучшает также обрабатываемость, но имеет недостаток, заключающийся в снижении способности к превращению в горячем состоянии. По этой причине его применение ограничено. Присоединение свинца, который нерастворим в стали, осуществляется в форме шаровидных включений, но этот элемент имеет тот недостаток, что он является токсичным и ухудшает ковкость. Из патента Франции А-2 648 477 известна ресульфированная аустенитная сталь с улучшенной обрабатываемостью, содержащая в своем весовом составе такое количество кальция и кислорода, которое улучшает обрабатываемость. Итак, хорошо известно, что аустенитные нержавеющие стали трудны для обработки, большей частью по причине их слабой теплопроводности, вследствие чего имеют плохой отвод тепла на острие режущего инструмента и быстрый износ инструмента и его быструю нагартовку, вызывающую местами зоны повышенной твердости. Во время механической обработки стали вследствие повышенных температур резки, эти включения играют роль смазочного материала на поверхности контакта стали с обрабатывающим режущим инструментом, приводя, таким образом, к снижению износа режущих инструментов и к лучшему внешнему виду поверхности обрабатываемых деталей. Кроме того, в области механической обработки аустенитные стали не требуют значительной термообработки, способной изменять физико-химическое состояние стали и включений. Мартенситные стали способны к закалке и, что касается характеристик, они могут иметь высокую твердость. Поэтому проблема трудности механической обработки решена неполностью. Изобретение имеет целью снижение трудностей, встречаемых при механической обработке мартенситовых сталей, при сохранении их свойств деформируемости или ковкости в горячем и холодном состоянии, их механических характеристик и их особенностей при термических обработках. Согласно изобретению мартенситная сталь, имеющая высокую обрабатываемость, отличается следующим составом (в вес.): углерод ниже 1,2% кремний ниже или равен 2% марганец ниже или равен 2% хром от 10,5 до 19% сера ниже или равна 0,55% кальций выше 32,10-4% кислород выше 70,10-4, причем соотношение содержания кальция и кислорода Ca/O составляет от 0,2 до 0,6, вышеназванную сталь подвергают, по меньшей мере, термообработке путем закалки, для получения мартенситной структуры. Согласно дополнительным признакам изобретения: сталь включает серу в количестве, ниже или равном 0,035% сталь включает серу в количестве от 0,15 до 0,45% вышеназванная сталь ресульфированная; сталь включает, кроме того, никель в количестве, ниже или равном 6% сталь включает, кроме того, молибден в количестве, ниже или равном 3% в состав стали включены, кроме того, элементы из группы вольфрам, кобальт, ниобий, титан, тантал, цирконий, ванадий, молибден в следующих весовых количествах: вольфрам макс. 4% кобальт макс. 4,5% ниобий макс. 1% титан макс. 1% тантал макс. 1% цирконий макс. - 1% ванадий макс. 1% молибден макс. 3% кроме того, сталь включает никель в количестве от 2 до 6% и медь в количестве от 1% до 5% и содержит включения силикоалюмината извести типа анортида и/или псевдоволластонита и/или геленита. На фиг. 1 представлена тройная диаграмма SiO2 CaO - Al2O3 составов окисей, вводимых в сталь согласно изобретению. На фиг. 2 показаны кривые, характеризующие износ инструмента для различных примеров. Мартенситные стали имеют совершенно различные составы и особенно структуру по сравнению, например, с аустенитными сталями. Поведение мартенситных сталей при механической обработке связано со специальными проблемами. Модификация состава мартенситных сталей не позволяет надежно сохранять их свойства или еще улучшать их. Мартенситные стали способы к закалке и, что касается характеристик, они могут иметь высокую твердость. Эти стали, с точки зрения металлургии, сильно отличаются от аустенитных сталей. С одной стороны, они могут подвергаться закалке, и кристаллическую структуру, полученную в холодном состоянии в этих сталях, нельзя сравнивать с аустенитной структурой. С другой стороны, обработка мартенситных сталей отличается в большинстве проблем от обработки аустенитных сталей. В частности, за счет разной термообработки первых, металл получает свойства, определяющие его применение. Закалка (быстрое охлаждение с высокой температуры ниже температуры Ms начала превращения мартенсита, которое зависит от состава стали) позволяет получать, исходя из аустенитной структуры в горячем состоянии мартенситную структуру. Она обычно следует за отпуском (выдержка при промежуточной температуре, в зависимости от стали), которая позволяет повышать невысокую после закалки ковкость. Некоторые марки мартеновских сталей подвергаются смягчающей обработке. Эту обработку применяют, когда металл должен подвергаться усложненным операциям применения, таким как некоторые способы механической обработки или штамповки. В этом случае мартенситная структура металла изменяется на ферритную с включениями карбида хрома. Однако мартенситную структуру и ее механические характеристики можно снова обнаружить после соответствующей термообработки. Наконец, химический состав мартенситных сталей очень отличается от химического состава аустенитных сталей, что впрочем объясняется частично необходимостью иметь достаточно высокую температуру начала превращения мартенсита Ms. Они содержат небольшое количество никеля (менее 6%), имеют низкое содержание хрома для нержавеющих сталей (от 11 до 19% хрома). Согласно изобретению мартенситная сталь имеет следующий весовой состав: углерод не более 1,2% кремний макс. 2% марганец макс. 2% хром от 10,5 до 19% сера макс. 0,4% кальций не менее 32,10-4% кислород - не менее 70,10-4% причем, соотношение содержания кальция и кислорода Ca/O составляет от 0,2 до 0,6; вышеназванную сталь подвергают,по меньшей мере, закалке для получения мартенситной структуры. Неожиданным образом выяснилось, что при вводе ковких окисей в мартенситную структуру выбранные окиси, т.е. силикоалюминаты извести типа анортида и/или псевдоволластонита и/или геленита, представленные на тройной диаграмме фиг. 1, сохраняют основные свойства в мартенситной стали после термообработки, которой подвергают вышеназванную сталь, без ухудшения механических свойств с заметным улучшением свойств обрабатываемости. Однако включение ковких окисей оказывает благоприятное действие на обрабатываемость только по той причине, что здесь используется матричная структура. Заявитель, к своему удивлению, установил, что матричная структура тоже является различной, как структура мартенситных сталей, эти окиси тоже оказывают благоприятное действие на обрабатываемость. Кроме того, не было очевидным, что из-за различий в обработке заявитель может получить такие же включения в стали. Заявитель неожиданно констатировал, в частности, что термообработка ничего не изменяет в природе включений. Не происходит или, по меньшей мере, нет значительной модификации аналитического состава включений, в том числе, диффузии в твердом состоянии, и это во время термообработки, которой подвергают мартенситную сталь. Кроме того, проблема механической обработки мартенситных сталей сильно отличается от проблем, имеющихся в аустенитных сталях. В противоположность этим последним, они не подлежат холодной деформации, а их электрическая проводимость достаточно высока. Зато главной проблемой мартенситных сталей для механической обработки является твердость. Трудно было предположить, что идентичные включения могут оказывать благоприятное действие, тогда как проблемы механической обработки имеют, напротив, другие причины. Оказывается, что при механической обработке мартенситных сталей ковкие окиси при температурах механической обработки этих сталей достаточно нагреваются для образования смазочной пленки, постоянно регенерируемой включениями окисей, присутствующих в металле. Эта смазочная пленка позволяет уменьшить трение в инструменте. Таким образом, действие большой нагрузки, вызванной большой твердостью материала, сокращается. Были испытаны два виде мартенситных сталей, одна содержала в своем составе серу в количестве от 0,15 до 0,45% другая имела в составе серу в количестве ниже 0,035% Было отмечено, что присутствие ковких окисей в стали не изменяет сопротивления коррозии, в том числе точечной или кавернозной, также для состава с низким содержанием серы, как в ресульфированном составе. Обычно выигрыш, полученный в механической обработке, ни в коем случае не ухудшает такие характеристики, как ковкость или способность к деформации в горячем или в холодном состоянии. Было также отмечено, что введенные окиси сохраняют свои свойства, независимо от проведенной термообработки. Согласно изобретению введение ковких окисей, проведенное без учета количества углерода с присоединенным азотом, которое уменьшается, имеет тенденцию, как доказано, к снижению механических характеристик. Изобретение относится также к мартенситной стали, в состав которой введено от 2 до 6% никеля и от 1 до 5% меди или менее 3% молибдена. Никель необходим в сталях, содержащих более 16% хрома, чтобы получить после закалки мартенситную структуру. В марках со структурным твердением никель кроме своей вышеназванной роли (уменьшение количества дельтаферрита) должен образовывать с медью фазу "Nl3Cu", которая повышает твердость металла. Твердение здесь получают, в основном, за счет углерода, содержание которого остается сравнительно низким. Медь в комбинации с металлом позволяет получать структурное твердение и, следовательно, повышать механические характеристики. Молибден улучшает сопротивление коррозии и оказывает благоприятное действие на твердость после отпуска стали и улучшает также упругую деформацию. Мартенситная сталь согласно изобретению может содержать также стабилизирующие элементы из группы вольфрам, кобальт, ниобий, титан, тантал, цирконий в следующих весовых количествах: вольфрам макс. 4% кобальт макс. - 4,5% ниобий макс. 1% титан макс. 1% тантал макс. 1% цирконий макс. - 1% В примере применения мартенситной стали A по изобретению состав стали следующий (см. табл. 1), в которую введен: Ca 3010-4% O 12910-4% Соотношение содержания кальция и кислорода равно 0,22. В этом примере сталь A содержит в качестве остатка менее 0,5% никеля и менее 0,2% меди. Эту сталь сравнивали с двумя сталями ссылки, которые имеют следующие составы (см. табл. 2). Трис стали подвергают испытаниям на обрабатываемость резанием. Обработку резанием осуществляют с помощью точильных дисков из цельного карбида, испытание обозначают Vb 30/0,3, оно заключается в определении скорости, для которой износ оболочки составляет 0,3 мм после 30 мин механической обработки и также с дисками из карбидного покрытия, испытание обозначают Vb 15/0,15, оно заключается в определении скорости, для которой износ оболочки составляет 0,15 мм после 15 мин механической обработки. Из табл. 3 видно, что механические свойства нисколько не ухудшаются при введении включений ковких окисей для двух термообработок смягчением, т.е. включающих закалку в масле при 950oC, выдерживание в течение четырех часов при 820oC, медленное охлаждение до 650oC, затем охлаждение на воздухе и "обработку", т.е. закалку при 950oC, отпуск при 640oC и охлаждение на воздухе. Опыты показали, что так называемые "обработанные" стали обрабатываются лучше, чем смягченные стали. В другом примере применения дана мартенситная сталь, которая имеет один следующий весовой состав (см. табл. 4). В этом примере сталь B содержит в качестве остатка менее 0,5% никеля и менее 0,2% меди. Эту сталь сравнивали со стандартной сталью ссылки, не содержащей в своем составе ковких окисей, и ее состав следующий (см. табл. 5). В табл. 6 отмечают, что механические характеристики, сравниваемые между сталью ссылки 3 и сталью B по изобретению, не показывают значительных различий, как в случае смягченного состояния стали, так и обработанной стали. Табл. 7 представляет характерные величины опытов механической обработки и показывает, что стали, обработанные по изобретению, дают выигрыш в обрабатываемости от 25 до 30% В третьем примере применения две мартенситные стали C и D по изобретению имеют следующие составы (см. табл. 8). Стали C и D сравнивали со сталями ссылки, не содержащими ковких окисей, их весовые составы следующие (см. табл. 9). Эти стали содержат в своем составе медь и никель и относятся к сплавам со структурным твердением. Обычно встречаются три металлургических состояния, соответствующие различной термообработке: состояние закалки; закалка в масле при 1050oC, затем отпуск при 250oC. Rm 1000 MPa состояние старения, в котором металл имеет свою максимальную твердость: закалка при 1050oC, затем отпуск при 450oC. Rm 1400 MPa, состояние смягчения: закалка при 1050oC, отпуск при 760oC в течение 4 часов, второй отпуск при 620oC. Rm 900 MPa. Особенность этого типа марок заключается в том, что они не изменяют своих размеров при термообработке. Следовательно, их можно подвергать механической обработке, затем старению. Сталь D согласно изобретению подвергали механической обработке в закаленном состоянии, т.е. ее подвергали закалке при 1050oC в масле. Как показано на кривых фиг. 2, присутствие ковких окисей значительно повысило обрабатываемость, что характеризуется уменьшением износа инструмента. В самом деле, этот износ составляет от 0,15 мм после 15 мин механической обработки со скоростью 190 м/мин, с подачей 0,16 мм/оборот, с глубиной резания 1,5 мм для стали согласно источнику 4 до износа 0,125 мм для стали D. Сталь D по изобретению позволяет получать в смягченном состоянии скорость резки 240 м/мин, тогда как сталь согласно источнику 5 позволила получать скорость резания 210 м/мин. Отмеченный выигрыш составляет 20% С этими различными примерами применения было обнаружено, что мартенситные стали, содержащие в своем составе ковкие окиси, имеют улучшенную обрабатываемость, окиси не ухудшают других вышеназванных характеристик сталей.

    Формула изобретения

    1. Мартенситная нержавеющая сталь улучшенной обрабатываемости, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, серу, кальций, кислород, железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас. Углерод Ниже 1,2 Кремний Не более 2 Марганец Не более 2 Хром 10,5 19 Сера Не более 0,55 Кальций Не ниже 3210-4 Кислород Не ниже 7010-4 Железо Остальное причем соотношение между содержанием кальция и кислорода 0,2 0,6. 2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит серу не более 0,035. 3. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит серу 0,15 0,45. 4. Сталь по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит никель не более 6. 5. Сталь по любому из пп. 1 4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит молибден не более 3. 6. Сталь по любому из пп. 1 3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит элементы, выбираемые из группы: вольфрам не более 4, кобальт не более 4,5, ниобий не более 1, титан не более 1, тантал не более 1, цирконий не более 1, ванадий не более 1, молибден не более 3. 7. Сталь по пп. 1 и 6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит никель 2 6, медь 1 5. 8. Сталь по любому из пп. 1 7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит включения силикоалюмината извести типа анортита, и/или псевдоволластонита, и/или геленита.

    РИСУНКИ

    Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

    PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

    (73) Новое наименование патентообладателя:ЮЖИТЕК (FR)

    Адрес для переписки:103735, Москва, ул. Ильинка, 5/2, ООО "Союзпатент"

    Извещение опубликовано: 10.06.2007        БИ: 16/2007

    www.findpatent.ru

    Мартенситное превращение в стали

    Мартенситное превращение (и не только в стали) происходит при быстром охлаждении высокотемпературной фазы. Такой процесс часто называется закалкой, хотя для различных металлов и их сплавов термин «закалка» может иметь совершенно различный смысл, как, например, «закалка стали» и «закалка алюминиевого сплава».

    К наиболее важным характеристикам мартенситного превращения в стали, которые отличают его от других типов превращений, в частности, от перлитного превращения, относятся следующие.

     Мартенситное превращение — бездиффузионное

    Мартенситное превращение реализуется при быстром охлаждении стали от температуры выше А1, например, в воде. В этом случае диффузионный распад аустенита в смесь двух фаз – феррита и  цементита – полностью подавляется. Концентрация углерода в мартенсите та же, что и в аустените. Основное отличие между мартенситным и перлитным превращениями в том, что первое является совершенно бездиффузионным.   

    Температурный интервал превращение – один и тот же

    Превращение аустенита в мартенсит начинается при начальной температуре мартенситного превращения Mн.Температура начала перлитного превращения снижается с увеличением скорости охлаждения, а температура начала мартенситного превращения почти не зависит от скорости охлаждения. Мартенсит образуется в некотором температурном интервале – всегда в одном и том же при заданном составе сплава, например, содержании углерода  

    Нет охлаждения – нет превращения

    При остановке охлаждения при температуре внутри интервала Mн – Мк мартенситное превращение также останавливается. Это свойство кардинально отличает мартенситное превращение от перлитного. Перлитное превращение продолжается до конца при постоянной температуре ниже точки А1. Конечным результатом перлитного превращения является полное исчезновение аустенита. При мартенситном превращении всегда остается определенное количество остаточного аустенита.

    Нет инкубационного периода

    В отличие от перлитного превращения у мартенситного превращения отсутствует инкубационный период. При охлаждении ниже температуры Mн определенное количество мартенсита образуется мгновенно.

    Нет роста — сразу «взрослый» мартенсит

    При охлаждении ниже температуры Mн количество мартенсита увеличивается очень быстро за счет быстрого образования новых пластин. Мгновенно образовавшиеся пластины уже больше не растут. Это свойство отличает мартенсит от перелита. В ходе перлитного превращения постоянно зарождаются новые колонии, а старые колонии продолжают расти.

    Мартенсит помнит аустенит

    Мартенситные пластины упорядоченно ориентированы по отношению к аустенитной решетке. При перлитном превращении решетки фаз, которые входят в эвтектоидную смесь имеют случайную ориентацию по отношению к исходной аустенитной решетке.

    Кристаллическая решетка мартенсита

    Кристаллическая решетка мартенсита – не кубическая, а тетрагональная.

    Больше углерода — ниже температура начала мартенситного превращения

    Для данной стали мартенситное превращения начинается всегда при одной и той же температуре независимо от скорости охлаждения. Величина этой температуры зависит  от состава   сплава и резко снижается при увеличении в стали содержания углерода (см. рисунок). Часть углерода входит в карбиды, которые сосуществуют  с аустенитом. Если температура закалки повышается, то часть карбидов растворяется в аустените и, следовательно, содержание углерода в аустените увеличивается и точка Mн понижается.

    martensitnyy-intervalРисунок — Влияние содержания углерода в сталина температуру начала и конца мартенситного превращения

    Мартенситное превращение — сдвиговое фазовое 

    Формирование мартенсита характеризуется сдвиговым механизмом перестройки аустенитной решетки. Мартенситный (сдвиговый) механизм фазового превращения отличается упорядоченным взаимосвязанным движением атомов на расстояния, которые короче межатомных расстояний, то есть атомы не меняются местами.    

    steel-guide.ru

    Низкоуглеродистые мартенситные стали

    Возможность получения мартенситной структуры в низкоуглеродистых строительных сталях при охлаждении на воздухе связана с увеличением устойчивости переохлажденного аустенита при определенном соотношении углерода и легирующих элементов. При концентрации в стали 0,04–0,12 % С в сочетании с легированием Cr,Mn,Ni,Mo(суммарное содержание легирующих элементов 3–5 %) обеспечивается высокая устойчивость аустенита в области перлитного превращения. При этом бейнитное превращение практически отсутствует (кривые начала и конца бейнитного превращения на термокинетической диаграмме значительно сдвинуты вправо и вниз), а мартенситная точка остается на уровне 400 ºС. Высокая устойчивость переохлажденного аустенита и сравнительно высокая температура Мнобусловливает малую величину остаточных напряжений после охлаждения. Это вызвано малой скоростью охлаждения на воздухе, минимальным объемным эффектом при мартенситном γ→α превращении, возможностью релаксации напряжений при высокой температуре Мн. После охлаждения на воздухе (нормализации) в низкоуглеродистых мартенситных сталях (НМС) формируется структура реечного мартенсита с высокой плотностью дислокаций и малыми поперечными размерами мартенситных кристаллов, что обеспечивает повышенную прочность σв= 800–1000 МПа. В то же время из-за низкого содержания углерода подвижность дислокаций достаточно высока, поэтому наблюдается высокая пластичность (δ = 15–20 %; ψ = 65–70 %) и ударная вязкость (KCU= 1,0–1,5 МДж/м2). Введение в сталь карбидообразующих и нитридообразующих элементов (V,Nb,Al) и азота обеспечивает дисперсионное упрочнение и мелкозернистость. Кроме того, образование карбонитридов уменьшает содержание углерода в мартенсите, что повышает сопротивление хрупкому разрушению. Структура реечного мартенсита, получаемая в результате закалки НМС, сохраняется до температур отпуска 500–550 ºС. Следует отметить лишь некоторое снижение плотности дислокаций и появление чрезвычайно дисперсных карбидных выделений. В связи с этим после отпуска при 500–550 ºС характеристики прочности и пластичности НМС практически не изменяются. Процессы полигонизации и рекристаллизации в НМС и связанное с ними снижение характеристик прочности наблюдается при температурах отпуска 600 ºС и выше.

    Высокая прокаливаемость, низкое содержание углерода и особенности структуры пакетного мартенсита является причиной того, что НМС обладают целым рядом технологических преимуществ перед среднеуглеродистыми конструкционными сталями:

    1) формирование мартенситной структуры происходит в процессе последеформационного охлаждения на воздухе, т.е. исключается закалка как отдельная операция;

    2) в сталях формируется низкий уровень закалочных напряжений вследствие низкой скорости охлаждения, что вместе с более высокой релаксационной способностью низкоуглеродистого мартенсита, образующегося при высокой Мн, обеспечивает малое коробление и деформацию в результате закалки. За счет этого отпадает необходимость в проведении правки закаленных изделий;

    3) НМС обладают хорошей свариваемостью.

    Указанные технологические преимущества позволяют применять НМС для изготовления термоупрочненного проката различного сортамента.

    Примерами низкоуглеродистых мартенситных сталей могут служить: 14Х3МФАДЮ, 14Х3Г2МФАДЮ, 08Х2Н5МФБ.

    studfiles.net