Какие изменения происходят в микроструктуре износостойких отливок в условиях высоких температур и высокого давления?

1. Фазовое превращение и очистка осажденной фазы.
В условиях старения под высоким давлением (1–5 ГПа) в аустенитной структуре износостойкой высокомарганцевой стали выделяется большое количество мелких карбидов (шириной 60–100 нм), сопровождающихся образованием ε-мартенсита. Эти мелкие карбиды равномерно распределены, что значительно повышает твердость и износостойкость износостойкие отливки .

2. Изменение размера зерна в зависимости от толщины стенки.
Исследования суперсплавов на основе Ni₃Al показывают, что увеличение толщины стенок приводит к укрупнению зерен, увеличению неметаллических включений и микроструктуре, которая трансформируется от однородных мелких зерен к крупным зернам и локализованной сегрегации. В печных валках и радиационных трубах, производимых нашей компанией, толщина стенок, контролируемая менее 3 мм, сохраняет тонкую и однородную структуру γ-фазы, обеспечивая жаропрочность.

3. Плотность дислокаций и фазовое превращение под напряжением.
В условиях высокой температуры и высокого давления плотность дислокаций значительно увеличивается, обеспечивая больше мест зарождения карбидов. В литературе указывается, что чем больше давление, тем больше образуется дислокационно-стимулированных карбидов, но после превышения давления 3 ГПа рост замедляется. Это объясняет экспериментальный результат, согласно которому твердость материала увеличилась примерно на 12% после обработки давлением 3 ГПа.

4. Гомогенизация микроструктуры после термообработки.
Горячая прокатка с последующим высокотемпературным старением позволяет очистить и гомогенизировать упрочняющие фазы, такие как TiC и NbC, значительно улучшая ударную вязкость и пластичность износостойкой стали. Компания добавила в процесс термообработки стадию предварительного нагрева на 10%, увеличив гомогенизацию микроструктуры на 30% и энергию удара с 11 Дж до 24 Дж.