Аустенитно-мартенситные стали

Аустенитно-мартенситные стали

Коррозионностойкие стали аустенито –мартенситного (переходного) класса сочетают пластичность аустенитных и прочность мартенситных сталей. Это хромо-никелевые стали типа 09Х15Н9Ю, 08Х17Н8Ю, 07Х16Н6 и др. Состав этих сталей подбирают так, чтобы точка Мн была  вблизи комнатной температуры , а точка Мд - выше комнатной температуры. Структура этих сталей после закалки представляет собой метастабильный аустенит, который может претерпевать мартенситное ɣ→α_м превращения в результате обработки холодом или пластической деформации ниже Mд. Кроме аустенита в структуре может присутствовать мартенсит в небольшом количестве (5¸10%) и d-феррит не более 10 %. Содержание d-феррита ограничивают из-за возможного охрупчивания  и снижения  уровня прочности. Свойства стали определяются соотношениям количества аустенита и мартенсита в структуре. Количественное соотношение между мартенситом и аустенитом, а также степень стабильности аустенита, регулируется  легированием и обработкой.

Превращением  ɣ→α_м  может происходить и в результате нагрева в интервале температур, где наблюдается наиболее интенсивное выделение карбидов из аустенита  (обычно 700¸750°С). Аустенит при этом обедняется углеродом и легирующим элементом, входящим в состав карбида, что приводит к повышению точки Мн, уменьшению стабильности аустенита и увеличению количества мартенсита. Так, при образовании карбидов хрома      (Fe, Cr)₂₃С₆  аустенит обедняется углеродом и хромом.

         Для того, чтобы придать сталям прочность проводят следующие виды термообработки:

1) Закалка с температуры 1050¸1100°С, обработка холодом при -80 °С с выдержкой 1-2 ч. После данной обработки в структуре образуется 60¸70 % мартенсита, но он является низкоуглеродистым и  не обладает высокой прочностью, поэтому прочность повышают за счет дисперсионного твердения при старении при 450¸500 °С. Чтобы вызвать дисперсионное твердения мартенсита в сталь вводят Al, Cu, Ti: В результате при старении выделяются интерметаллиды NiAl, NiTi, Ni (Al, Ti) Ni₃Al, а при легировании медью  образуется богатая медью e - фаза. После старения возрастают прочностные свойство:  s_в=1100¸1200МПа; s_т=900 МПа; d=10¸12 %; y=45¸55 %; KCU=0,5¸0,6 МДж/м₂.

2) После закалки проводят отжиг при 700¸750°С , при этом происходит выделения карбидов и интерметаллидов, повышается мартенситная точка и прочностные характеристики увеличиваются.

В настоящие время разработаны безникелевые высокопрочные коррозионностойкие стали на Fe-Cr-Mn основе (10Х14Г2, 15Х14Г7 и др.), а также стали о азотом 10Х14АГ6, 10Х14АГ12М и др.).