82 / 108
EuroWire –
май
2012
г.
80
Техническая статья
методом
ПЭМ
проводилось
на
образцах
стали,
легированной
суперстехиометрическим
составом,
для оценки влияния свободного
бора на эволюцию микроструктуры.
Характерный микроснимок, полученный
методом
ПЭМ,
представлен
на
рис. 2. Мартенсит не был выявлен,
что, вероятно, предполагает, что
свободный бор не привел к увеличению
прокаливаемости.
Известно,
что
бор
существенно
увеличивает
прокаливаемость низкоуглеродистых
сталей.
4
Однако, согласно имеющимся
сообщениям, это влияние не столь
выражено
в
высокоуглеродистых
сталях.
[5,6]
Для определения степени
влияния,
которое
легирование
оказывает
на
прокаливаемость,
проведено
дилатометрическое
исследование
с
использованием
базисного
сплава
и
сплава,
легированного бором, в соответствии
с методикой, рассматриваемой в
работе
[7]
.
Продемонстрировано,
что легирование бором ведет к
снижению
прокаливаемости,
как
показано на рис. 3, на котором данные
изменения температуры начала и
окончания структурного превращения
для базисного сплава и сплава,
легированного бором, представлены
в виде графика зависимости от
времени. Показаны используемые в
исследовании различные постоянные
скорости охлаждения. При скорости
охлаждения 25 и 50 ºC/с единственным
механизмом разложения аустенита,
выявленным в базисном сплаве, было
мартенситное превращение, тогда
как в стали, легированной бором,
наблюдалось перлитное превращение.
Кроме того, сталь, легированная бором,
характеризовалась более обширной
областью перлитного превращения.
Кривые
зависимости
деформации
горячекатаной катанки от напряжения
и данные по ее механическим свойствам
при растяжении представлены на
рис. 4 и в таблице 2. Базисная сталь
и
сталь,
легированная
бором,
характеризуются
очень
похожим
н а п р яже н н о - д е фо рми р о в а н ным
состоянием, хотя сталь, легированная
бором, демонстрирует удлинение,
соответствующее пределу текучести
(YPE), тогда как базисная сталь
характеризуется
пластической
деформацией, носящей непрерывный
характер
(т.
е.
распределенной
равномерно, «по кругу»). Возникновение
удлинения, соответствующего пределу
текучести, может быть несколько
неожиданным, так как, согласно
расчетам, содержащийся в сплаве азот
должен быть связан с бором, и потому
обусловленное наличием «свободного»
азота
деформационное
старение
не должно вести к возникновению
удлинения, соответствующего пределу
текучести. Таким образом, указанное
состояние предположительно связано
с
деформационным
старением,
вызванным углеродом. При этом
необходимо понимать, что правка
катанки производилась при комнатной
температуре с последующей горячей
прокаткой, и возникающая в процессе
правки неоднородная деформация
могла в некоторых случаях привести
к
исчезновению
удлинения,
соответствующего пределу текучести.
Аналогичные показатели прочности при
растяжении и параметры удлинения
были получены для базисной стали и
стали, легированной бором.
Высоколегированная
сталь
с
высоким
содержанием
бора
продемонстрировала более низкие
прочностные
характеристики:
равномерное
распределение
пластической деформации наблюдается
при более низкой по сравнению с
другими марками стали прочности,
а
зарегистрированный
предел
прочности при растяжении снизился
приблизительно на 25 МПа. Указанная
разница в прочностных характеристиках
не может быть объяснена наличием
углерода, поскольку его содержание в
образцах, выбранных для испытаний,
было
одинаковым.
Образцы
из
высоколегированной стали с высоким
содержаниемборапродемонстрировали
более высокие значения относительного
удлинения при растяжении. Интересно
отметить, что снижение прочности на
Предел прочности
на разрыв, МПа
Относительное
равномерное
удлинение,
%
Общее
удлинение,
%
Базисная сталь
952
9.4
13.7
Сталь, легированная бором
951
8.2
13.9
Высоколегированная сталь с
высоким содержанием бора
926
11.2
16.6
▼
▼
Таблица 2.
Механические свойства горячекатаной катанки при растяжении
Температура, °C
Условное напряжение, МПа
Время, с
Условная деформация, %
▲
▲
Рис. 3.
Температура начала (квадратные метки) и окончания (треугольные
метки) структурного превращения при различных значениях постоянной
скорости охлаждения. Закрашенные метки – базисный сплав,
незакрашенные метки – сталь, легированная бором
▲
▲
Рис. 4.
Кривые зависимости деформации горячекатаной катанки от
напряжения
Базисная
сталь
Базисная
сталь
Сталь,
легированная
бором
Сталь,легированная
бором
Высоколегированная
сталь с высоким
содержанием бора
Высоколегированная
сталь свысоким
содержаниембора