Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СВОЙСТВА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ ФЕРРИТНОГО КЛАССА

Рассмотрены свойства холоднодеформированных безникелевых нержавеющих хромистых сталей в зависимости от структуры, формирующейся под влиянием изменения содержания хрома, кремния и марганца. Показано положительное влияние на пластичность стабильной ферритной структуры

Безникелевые хромистые стали ферритного класса применяют в пищевом машиностроении в основном в виде штампованных изделий. Изменение их механических свойств под влиянием пластической деформации определяется химическим составом и соответствующей структурой стали.

Исследовали три группы коррозионностойких сталей: I — Fe +15 Сг с переменным содержанием кремния от 1 до 2,5 %; II — Fe + 15 Сг с переменным содержанием марганца от 0,4 до 2 %; III — Fe +15518 Сг при содержании 0,6% Si и 0,5% Мп. Концентрация углерода составляла 0,08*0,1 %; марганца в I группе — 0,4 % и кремния во II группе— 1%.

Механические свойства исследовали после холодной прокатки с обжатием 0; 25 и 75 %, а также после рекристаллизационной обработки в температурном интервале от 700 до 1000 °С.

Степень упрочнения опытных сталей в результате холодной деформации зависит от структурной стабильности твердого раствора при различном содержании легирующих элементов (рис.1). В закаленном состоянии увеличение содержания кремния от 1 до 1,5% приводит к незначительному снижению <гв, значения которого не изменяются при дальнейшем повышении кремния до 2,45%. После деформации с е = 25% сталь с 1% Si упрочняется более чем в 2 раза, а с 1,5 и 2,45 % Si значительно меньше. При увеличении степени деформации до 75% прочность уменьшается по мере повышения содержания кремния. Микроструктурный анализ показал, что сталь Fe + 15 Сг с кремнием до 1% имеет двухфазную структуру; дополнительно мартенситное превращение осуществляется и при деформации с е = 25 и повышается.

Для стали с 1,5% Si мартенситное превращение реализуется при деформации с € = 75%. Сталь с 2,45% Si имеет стабильную aструктуру, упрочняемую при деформации только в результате наклепа. вследствие

Аналогичные рассуждения можно привести и при анализе изменения свойств при увеличении содержания хрома.

Марганец иначе влияет на структуру. При увеличении его содержания в стали до 2 % расширяется область существования уфазы нестабильной при деформации. Пластические свойства в закаленном состоянии под влиянием изменения химического состава тем выше, чем меньше вероятность образования мартен ситной фазы.

Степень предшествующей пластической деформации оказывает сильное влияние на пластичность холоднодеформированной стали после термической обработки. После деформации с € = 75 % восстановление пластичности происходит значительно медленнее, чем после деформации с г = 25 %, и часто не полностью (рис.2).


Максимум пластичности сталей после деформации с е = 25 % соответствует t = 850 — 900°С, которою можно считать температурой рекристаллизации для данной степени деформации. Отрицательное влияние мартенситной составляющей на пластичность холоднодефор мированных сталей наблюдается на примере сталей с 1% Si, 2% Мп и 15%Сг. Наиболее высокая пластичность деформированной стали характерна при получении стабильного aтвердого раствора.

1. Стабильность aтвердого раствора коррозионностойких сталей ферритного класса при холодной деформации зависит от содержания кремния, марганца и хрома. При содержании в стали 15% Сг для получения ферритной структуры, устойчивой при деформации, необходимо введение в нее до 1,5 % Si; повышение содержания марганца более 1% приводит к появлению нестабильного аустенита.
2. При холодной деформации стали пластичность возрастает го мере повышения устойчивости ферритной структуры за счет легирования кремнием, а также при повышении содержания хрома до 17 %; степень деформационного упрочнения при этом снижается.
3. Повышение пластичности холоднокатаной коррозионностойкой ферритной стали после термообработки возможно за счет ограничения степени обжатия до 25 % на последних переделах.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 5, Москва 1994

Экспертиза

на главную