При скоростях нагрева и охлаждения до 30 °С/мин записаны дилато-граммы для различных режимов термической обработки высокопрочной мартенситной стали 13Х11Н2В2МФ и определены её важнейшие критиче-ские точки. При малых скоростях нагрева температура образования аусте-нита A C1 составляет 750 °С, однако её положение зависит от скорости на-грева и однородности состава образцов по объёму и может достигать 810 °С. Показано, что существенное влияние на мартенситную точку исследуемой стали оказывает температура начала охлаждения, длительность выдержки и наличие температурных остановок, если они сопровождаются выделени-ем из аустенита карбидных частиц. Второй использованный в исследовании метод измерения A C1 основан на анализе графика зависимости твёрдости образцов закалённой стали от температуры отпуска при фиксированной длительности отпуска (2 ч). Пока температура выдержки не превысит A C1 , в образцах проходят процессы, приводящие к снижению твердости. Однако как только повышаемая температура переходит через критическую точку, наряду с отпуском сохранившегося мартенсита начинается образование кристаллов аустенита, что после резкого охлаждения в воде вновь приводит к повышению твёрдости. Поэтому минимум твёрдости соответствует тем-пературе A C1 . Этот метод дал такой же результат, что и дилатометрия, A C1 = 750 °С.Ключевые слова: мартенситное превращение; дилатометрическое иссле-дование; механические свойства; сталь 13Х11Н2В2МФ.
ВведениеСталь 13Х11Н2В2МФ разработана как высоколегированная хромистая жаропрочная сталь мартенситного класса для температур эксплуатации до 600 °С [1].Однако конструкторы, обратив внимание на повышенное сопротивление коррозии, хладостойкость и значительную ударную вязкость при отрицательных температурах, начали применять эту сталь для ответственных дета-лей нефтяных насосов, вентилей и других запорных устройств нефтепроводов. Эти детали име-ют разную массу, поэтому для них скорость охлаждения после обычно применяемого после за-калки высокого отпуска изменяется в довольно широких пределах. При замедленном охлаждении массивных деталей может возникнуть обратимая отпускная хрупкость [2, 3], усиленная выделе-ниями карбидной фазы. С этим явлением столкнулась, по-видимому, фирма «Конор», произво-дящая подобную продукцию. В этом случае необходимо разработать специальный режим терми-ческой обработки стали 13Х11Н2В2МФ. Но уже на первых шагах исследования в этом направле-нии возникли проблемы, обусловленные отсутствием в литературе [4] полной информации о критических точках этой стали. Поэтому в данной работе методом дилатометрии исследованы критические точки и их смещение при изменении скоростей охлаждения и нагрева в относитель-но больших пределах. Существенное влияние на мартенситную точку оказывает температура на-чала охлаждения, длительность выдержки и наличие температурных остановок, если они сопро-вождаются выделением из аустенита карбидных частиц.
Материал и методика экспериментаДилатометрические образцы длиной 25 мм и диаметром 4 мм были выточены из заготовок, отрезанных от поковки, которая наход...
