Дослідження процесів розпаду пересиченого твердого розчину аустенітної сталі

Анотація

Останнім часом у машинобудуванні, зокрема ракето- та авіабудуванні, все більше поширюється використання аустенітних сталей типу «ферманал» системи Fe – Mn – Al, які не містять відносно дефіцитних компонентів — хрому й нікелю. Такі сплави стали темою, що також представляє значний інтерес для оборонної та автомобільної промисловості, тому що вони можуть зберігати високу міцність і пластичність, а також сприяють зменшенню ваги в конструкційних застосуваннях. До того ж ці матеріали придатні для виготовлення порошків, що використовують для виробництва деталей із застосуванням адитивних технологій [1]. Стабільність аустеніту в широкому діапазоні температур досягається введенням до 30% марганцю та до 10% алюмінію. Такі сталі характеризуються підвищеними показниками ударної в’язкості, міцності, а також здатністю до твердіння під час наклепу. Дослідження [2] констатують високу пластичність цих сплавів у поєднанні з підвищеною міцністю в разі збільшення вмісту марганцю, що свідчить про гарні технологічні властивості стосовно оброблюваності таких матеріалів. Необхідний високий рівень характеристик міцності досягається завдяки виділенню частинок другої фази під час термічної обробки [3]. Проте, процеси розпаду пересиченого твердого розчину в цих сталях вивчені недостатньо, а відомі режими термічної обробки не дозволяють повною мірою реалізувати високий потенціал, закладений розробниками цих матеріалів.

З огляду на вищеозначене актуальним завданням є визначення залежності механічних властивостей таких аустенітних сталей, що не містять нікелю, від температури та тривалості ізотермічної витримки. Розробка рекомендацій за результатами вивчення механізмів зміцнення без сумніву матиме певне практичне значення стосовно призначення режимів термічної обробки.