Effects of Deformation on the Behaviour of Chromium Carbides in Tool Steel Studied by Use of Semi-Solid Forming

Abstract

Klasické zpracování nástrojových ocelí je již v průmyslové praxi běžně využíváno, přesto se však stále hledají cesty, jak odstranit ze struktury problematické ostrohranné primární karbidy chromu, které zhoršují houževnatost nástrojových ocelí. Díky dalšímu výzkumu jiných metod tváření byla objevena nové dosud nevyužívané metody pro modifikaci výsledných struktur. Díky tomuto zpracování lze dosáhnout lepších mechanických vlastností. Hlavním problémem u vysocepecných ocelí ledeburitického typu je tvorba ostrohranných karbidů. Tyto karbidy jsou obtížně rozpustitelné a v mikrostruktuře díky jejich velikosti a tvaru nežádoucí. Zvyšují sice odolnost materiálu vůči opotřebení, ale současně snižují houževnatost a mohou být koncentrátory napětí. Tento příspěvek je věnován využití jedné z těchto technologií. V tomto případě se jedná o využití technologii semi-solid zpracování. V přechozích letech bylo při zpracování nástrojové oceli pomocí tixoformingu dosaženo nekonvenční struktury a mechanických vlastností. Toto zjištění se následně stalo podnětem k dalším experimentům. Struktura získaná kombinací semi-solid zpracování a následným tvářením měla oproti standardně dosahovaným strukturám po semi-solid zpracování odlišný charakter. Karbidické síťoví bylo redistribuováno v celém objemu materiálu, tím vytvářelo zpevňující prvek a nezpůsobovalo křehkost oceli, kterou trpí materiály s výrazným karbidickým síťovím. Tímto způsobem byla navržena a sestavena nová technologie, umožňující zásadní modifikaci struktury a tím i zlepšení mechanických vlastností. Tento postup zpracování byl dále aplikován na polotovary větších rozměrů a byl zjišťován i vliv jednotlivých stupňů deformace i směr tváření na vývoj struktury.