Влияние скорости нагрева цементируемых конструкционных сталей на рост аустенитного зерна в процессе высокотемпературной выдержки

Исследовано влияние режима нагрева образцов конструкционных цементируемых сталей 20ХН3А, 20ХГНР и 15ХГН2ТА на величину аустенитного зерна после высокотемпературной изотермической выдержки при 1000 °С. Показано, что нагрев сталей со скоростью 1,2–3,0 °С/мин в интервале фазового α→γ превращения стабилизирует зеренную структуру сталей и приводит к замедлению кинетики роста аустенитного зерна при длительной высокотемпературной выдержке, что позволяет повысить температуру химико-термической обработки сталей. Сделано заключение, что стабилизация зеренной структуры сталей связана с образованием при медленном нагреве сегрегаций примесных атомов и частиц на границах зерен с высокоугловой разориентацией, что препятствует миграции границ зерен в процессе длительной высокотемпературной выдержки. Проведена высокотемпературная химико-термическая обработка партии заготовок из стали 20ХН3А по экспериментальному режиму со ступенчатым нагревом в интервале фазового α→γ превращения, обеспечившему получение качественной мелкозернистой структуры цементированного слоя.

1. Модернизация термического производства РУП «МТЗ» на основе применения вакуумной технологии химико- термической обработки / А. Н. Карась [и др.] // Механика машин механизмов и материалов. – 2013. – № 1. – С. 41–46.

2. Высокотемпературная вакуумная цементация – резерв по снижению энергоемкости производства и улучшению качества зубчатых колес трансмиссий энергонасыщенных машин / А. А. Шипко [и др.] // Литье и металлургия. – 2016. – № 2. – С. 104–109.

3. Садовский, В. Д. Структурная наследственность в стали / В. Д. Садовский. – М.: Металлургия, 1973. – 208 с.

4. Кукареко, В. А. Закономерности роста аустенитного зерна в стали 18ХНВА / В. А. Кукареко // Металловедение и термическая обработка. – 1981. – № 9. – С. 15–17.

5. Орлов, А. Н. Границы зерен в металлах / А. Н. Орлов, В. Н. Перевезенцев, В. В. Рыбин. – М.: Металлургия, 1980. – 156 с.

6. Грабский, М. В. Структура границ зерен в металлах / М. В. Грабский. – М.: Металлургия, 1972. – 160 с.

7. Глейтер, Г. Большеугловые границы зерен / Г. Глейтер, Б. Чалмерс. – М.: Металлургиздат, 1975. – 375 с.