Vliv rychlosti ochlazování na podíl zbytkového austenitu u zápustkových výkovků z vysokopevných ocelí legovaných Mn a Si

Abstract

V současné době se hledají cesty jak zvýšit mechanické vlastnosti ocelí při zachování dobré pevnosti a tažnosti. Vedle vhodné legovací strategie je další možností zachování určitého množství zbytkového austenitu v martenzitické matrici, které vede ke zlepšení houževnatosti materiálu. Jako experimentální ocel byla zvolena ocel s obsahem Mn 2,5%, křemíku 2,09% a chromu 1,34% s podíly Ni a Mo. Z této oceli byl vykován reálný zápustkový výkovek. Výkovek byl na povrchu a uvnitř opatřen termočlánky a tepelně zpracován Q-P procesem. Q-P proces je charakteristický rychlým zachlazením z teploty ohřevu na teplotu zakalení, která leží mezi teplotami Ms a Mf a následným ohřevem a výdrží na teplotě přerozdělení, kdy dochází ke stabilizaci zbytkového austenitu. Jako kalící médium byla použita horká voda a pec. Z údajů naměřených pomocí termočlánků byly sestaveny modely tepelného zpracování a tyto modely byly odzkoušeny na termomechanickém simulátoru. Následně byla provedena metalografická analýza a byl posouzen vliv rychlosti ochlazování na mechanické vlastnosti a podíl zbytkového austenitu. Bylo dosaženo meze pevnosti kolem 2100 MPa při tažnosti 15% a 17% zbytkového austenitu. Následně byl porovnán model s reálným výkovkem z hlediska struktury i mechanických vlastností a bylo posouzeno, zda lze využít materiálově technologické modelování pro optimalizaci tepelného zpracování výkovků v laboratorních podmínkách.