Упрочнение ПНП-стали методом термоциклирования

Трудности термомеханической обработки ПНП-сталей (например, необходимость использования мощного оборудования для тепловой прокатки или экструзии, сложности при последующей сварке, анизотропия свойств деформированного материала) в значительной мере ограничивают их применение. В 1972 г. было предложено (Копенаал) заменить термомеханическую обработку ПНП-сталей термоциклированием без деформации. Основанием для такого предложения послужили данные об упрочнении аустенита в результате фазового наклепа при цикле превращения у—>а—>у. Для применения циклической термообработки взамен TMO необходимы следующие условия: достаточно большое количество мартенсита; температура рекристаллизации аустенита, превышающая точку обратного а—>у-перехода; повышение точки Mд в процессе термоциклирования (в отожженных ПНП-сталях она ниже комнатной); упрочнение аустенита до известных пределов, сравнимых с упрочнением при ТМО.

Из ПНП-сталей значительное по объему А—>М-превращение при охлаждении до температуры жидкого азота имеется в стали состава: Fe—24% Ni—4% Mo—0,25% С. Исследование упрочнения сталей близкого состава под действием многократных у—а-переходов показало, что такая термическая обработка эффективна. На рис. 165 показано изменение твердости ПНП-стали при увеличении числа циклов обработки. Видно, что основной прирост твердости достигается за пять циклов у+а. При этом предел текучести повышается от 30 до 113 кгс/мм2. Предполагается, что упрочнение достигается за счет фазового наклепа (повышения плотности дислокаций) и за счет выделения карбидов при нагреве для a—>y-перехода. С образованием карбидов связано и наблюдаемое повышение температуры Мд. Испытания на растяжение при комнатной температуре обнаружили тот же комплекс свойств и тип диаграмм, как после теплой прокатки.