Grain refinement in hypereutectoid steel by semi-solid processing followed by mechanical working

Abstract

V oblasti výzkumu nových metod tváření byly objeveny dosud nevyužívané metody pro modifikaci výsledných struktur ledeburitických ocelí. Díky inovativnímu přístupu ke zpracování lze dosáhnout lepších mechanických vlastností odstraněním problematických ostrohranných karbidů, které jsou v mikrostruktuře nežádoucí, a dají se velmi obtížně rozpouštět. Tento příspěvek se zabývá zvýšením zjemněním zrna a odstraněním primárních ostrohranných karbidů chromu u nástrojové ledeburitické oceli X210Cr12 pomocí nekonvenčního postupu zpracování. Polotovary z nástrojové oceli byly zpracovány postupem kombinující přechod přes semi-solid stav s následným tvářením v oblasti solidu. Byl zjišťován vliv vložené deformace na vývoj struktury a zjemnění zrna. Materiál byl po ohřevu nad teplotu solidu buď přímo ochlazen nebo byl po ochlazení na tvářecí teplotu tvářen v pěti nebo deseti deformačních krocích. Bylo zjištěno, že s větším počtem deformačních kroků dochází k výraznému zjemnění mikrostruktury a také k nárůstu tvrdosti z 673 HV10 na 873 HV10. Tímto způsobem byla získána velmi jemná struktura tvořena zrny o velikosti okolo 1 µm a jemně redistribuovanými karbidy chromu. Jelikož je takto zpracovaný materiál velmi tvrdý a křehký, bylo nutné provést jeho popouštění. Popouštění bylo provedeno na teplotách 250°C, 300°C, a 530°C s dobou prodlevy 1hodina a 2 hodiny.