Effects of Q&P process parameters on properties of 42SiCr steel

Abstract

Požadavek vysoké pevnosti a tažnosti je problémem u současných moderních ocelí. Tento problém lze vyřešit vhodným tepelným zpracováním, kterým lze získáním vhodné mikrostruktury dosáhnout meze pevnosti kolem 2000 MPa při tažnosti přes 10%. Jedním z těchto moderních způsobů tepelného zpracování je Q-P proces (Quenching and Partitioning). Tento proces využívá kombinaci martenzitu a zbytkového austenitu, který je důležitou fází pro zvýšení tažnosti oceli. Experiment byl proveden na nízkolegované oceli s obsahem uhlíku 0,43% a legované manganem, křemíkem a chromem. Tepelné zpracování bylo provedeno v peci bez ochranné atmosféry a kalení bylo uskutečněno v solné lázni. Pro získání nejlepší kombinace meze pevnosti a tažnosti byly odzkoušeny teploty přerozdělení 250°C a 300°C, kdy dochází k difúzi uhlíku z přesyceného martenzitu do zbytkového austenitu a popuštění zákalné struktury. Dále byl zjišťován i vliv teploty zakalení 200 a 150°C. Pro zjištění vlivu Q-P procesu na mechanické vlastnosti byl odzkoušen i režim představující klasické kalení a popouštění. Po optimalizaci parametrů zpracování byly získány martenzitické struktury s malým podílem bainitu a zbytkového austenitu. Meze pevnosti se pohybovaly v rozmezí 1930 – 2080 MPa a tažnosti od 9 do 16%.