Сталь з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації

Анотація

Проміжний клас сталей, які при кімнатній температурі відносяться до феритного стану, а при температурі експлуатаційнії переходять в аустенітну область, називають сталями з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації. Показана можливість підвищення ресурсу експлуатації таких проміжних сталей за високих температур (вище критичної точки А₃). Вперше було досліджено литу структуру та фазово-структурний стан сталі (марка 4Х3Н5М3Ф), одержаної електрошлаковим переплавом. Запропоновано покращений склад сталі (4Х4Н5М3Ф) для виготовлення штампового інструменту для гарячого пресування міді, мідних та алюмінієвих сплавів. При встановленні критичих точок (А₁ та А₃) дослідженої сталі, що підтвердилось за результатами високо-температурного рентгено-фазового аналізу оптимізувано режим термічної обробки (відпал) сталі 4Х3Н5М3Ф та 4Х4Н5М4Ф2 в литому та кованому стані, що сприяло полегшенню обробки різанням заготовок для виготовлення штампового інструменту. Наведено результати досліджень щодо оптимізації режимів термічної обробки (гартування, відпуск) сталі. Визначені механічні властивості (міцність, ударна в’язкість, теплостійкість) сталі в литому та кованому стані залежно від температури гартування та відпуску. Оцінено відпускну крихкість дослідної сталі. Проведено дослідно-промислове випробування штампового інструменту (матриці-фільєри, деталі-екструдера) виготовленого з дослідженої сталі. Показана можливість використання штампової сталі з регульованим аустенітним перетворенням для широкого інтервалу температур експлуатації гарячого деформування алюмінієвого сплаву АК7ч (450-500 ºС), міді М₁ (600-630 ºС) та мідно-нікелевого сплаву МНЖ 5-1 (900-950 ºС) з підвищеним ресурсом експлуатації у порівнянні зі сталями феритного класу 4Х5МФ1С та 3Х3М3Ф.