9•2010

Рис. 3. Состав и морфология выделений цементита
(состав варианта 3, Тотж = 800 °С)
при 100 °С (имитация естественного старения в течение
3 мес) приведены в табл. 3.
Для составов всех вариантов повышение температуры
отжига приводит к снижению прочности и
повышению пластичности. Непосредственно после
термической обработки образцы имели очень высокие
значения длины площадки текучести — 8–11%.
Это свидетельствует о том, что углерод, не связанный
в карбонитрид ниобия (а возможно, и азот, не связанный
в карбонитрид ниобия или нитрид алюминия), в
процессе охлаждения осаждается на дислокациях в
виде сегрегаций или цементитных выделений. Морфологию
и состав выделений цементита оценивали методом
сканирующей электронной микроскопии (рис. 3).
Интересно отметить, что выделения цементита размерами
менее 1 мкм содержат не только углерод и железо,
но и марганец.
Очевидно, что такой прокат без дрессировки не может
быть использован, так как в процессе его обработки
(штамповки) на поверхности будут образовываться
линии сдвига (линии Чернова–Людерса). Дрессировка
с обжатием 1,5% приводит для проката большинства
вариантов состава к существенному уменьшению длины
площадки текучести (до 5%). Минимальные (для
каждого состава стали) значения длины площадки
текучести (или ее отсутствие) после дрессировки достигнуты
при температуре отжига 840 °С. Следует
также отметить, что для стали всех вариантов состава
после дрессировки несколько снижается и значение
предела текучести.
На образцах стали состава варианта 1-2 после отжига
при всех трех температурах отжига длина площадки
текучести имела наиболее высокое значение
после дрессировки — на пределе требований, позволяющих
избежать появления при штамповке линий сдвига
(5%). Это может быть связано с наиболее высокой
НАУК А ТЕХНИК А ПРОИЗВОДС ТВО
а
в
д
Рис. 4. Микроструктура опытных образцов
исследованного металла:
а — вариант 1-1, Тотж = 760 °С, σт = 431МПа; б — вариант 1-2,
Тотж = 760 ºС, σт = 462 МПа; в — вариант 2, Тотж = 800 ºС,
σт = 398 МПа; г — вариант 3, Тотж = 800 ºС, σт = 383 МПа;
д — вариант 4, Тотж = 800 ºС, σт = 328 МПа. Увеличение ×1000
температурой окончания прокатки (910 °С) и низкой
температурой смотки (600 °С), что препятствует выделению
частиц карбонитрида ниобия при окончании
прокатки и последующем охлаждении, а следовательно,
приводит к сохранению в подкате повышенного содержания
углерода, не связанного в стойкие карбиды.
Кроме того, при таких режимах возможно сохранение
в твердом растворе и азота. Для его полного связывания
в карбонитрид ниобия или нитрид алюминия требуются
также более низкие температуры окончания
прокатки и/или более высокие температуры смотки.
При кратковременном отжиге, характерном для агрегатов
горячего цинкования, углерод и азот не успевают
выделиться в виде стойких соединений. Повышенное
содержание свободного углерода и азота может быть
причиной проявления склонности к старению (после
искусственного старения относительное удлинение
образцов состава варианта 1-2, отожженных при
840 °С, снизилось на 3%). Для подавления склонности
к старению и уменьшения длины площадки текучести
целесообразны более низкие температуры окончания
прокатки — не более 880 °С и/или более высокие температуры
смотки — не менее 620 °С. Вероятно, снижение
температуры окончания прокатки ниже 850 °С не
б
г
5 9
МЕТА ЛЛУРГ • № 9 • 2010