Austenitni nehrđajući čelik. Visokolegirani austenitni čelici i legure. Proizvodi od ausnitnih čelika
Austenitni čelici otporni na toplinu koriste se za proizvodnju ventila motora, lopatica plinskih turbina i drugih "vrućih" dijelova mlaznih motora - uglavnom za rad na 600-700 °C.
Svi austenitni čelici otporni na toplinu sadrže velike količine kroma i nikla, kao i aditive drugih elemenata.
Austenitni čelici otporni na toplinu imaju niz zajedničkih svojstava - visoku toplinsku otpornost i otpornost na kamenac, visoku duktilnost, dobru zavarljivost i veliki koeficijent linearnog širenja. Međutim, u usporedbi s perlitnim i martenzitnim čelicima, oni su manje tehnološki napredni: obrada i rezanje ovih legura je teško; zavareni šav ima povećanu krhkost; Krupnozrnata struktura dobivena kao posljedica pregrijavanja ne može se ispraviti toplinskom obradom, jer u tim čelicima nema rekristalizacije faze. U rasponu od 550-600 °C, ovi čelici često postaju krti zbog taloženja različitih faza duž granica zrna.
Austenitni čelici se mogu podijeliti u dvije skupine:
1) nisu otvrdnute toplinskom obradom, tj. nisu sklone disperzijskom otvrdnjavanju (nazovimo ih uvjetno homogenima, iako zapravo sadrže druge faze, ali u količinama koje ne izazivaju jak učinak starenja):
2) otvrdnuto toplinskom obradom i korišteno nakon kaljenja + kaljenja. Ojačanje nastaje zbog taloženja karbidne, karbonitridne ili intermetalne faze. Sposobnost starenja je posljedica prisutnosti određenih elemenata (osim kroma i nikla) u količinama koje prelaze granicu topljivosti.
Krom i nikal glavne su legirajuće komponente ovih čelika. Prvi određuje otpornost kamenca, a nikal stabilnost austenita. Uz nedostatak nikla, moguće je djelomično stvaranje α-faze, što narušava otpornost na toplinu.
Sastav najvažnijih austenitnih čelika postojanih na toplinu dan je u tablici. 67. Čelici prve (homogene) skupine koriste se kao otporni na toplinu i nehrđajući čelici, pa će biti detaljnije opisani u sljedećem poglavlju, ali ćemo se ovdje ograničiti na podatke o njihovoj otpornosti na kamenac i otpornosti na toplinu (v. Tablice 68, 69).
Dugotrajna izloženost radnim temperaturama (500-700 °C) dovodi do krtosti čelika zbog otpuštanja viška faza duž granica zrna (sl. 336) i stvaranja tzv. -faze (sigmatizacija), koja je intermetalni spoj tipa Ove se transformacije odvijaju vrlo sporo.
Čelici druge skupine, za razliku od prve, nestabilni su i skloni otvrdnjavanju zbog razgradnje krute otopine (viskoznost se smanjuje).
Toplinska obrada ovih čelika sastoji se od kaljenja na 1050-1100°C u vodi i kaljenja - starenja na 600-750°C. Ovo kaljenje – starenje uzrokuje povećanje tvrdoće zbog
Tablica 67. (vidi skeniranje) Sastav austenitnih čelika otpornih na toplinu (GOST 5632-72), %
Riža. 336. Mikrostruktura austenitnog čelika otpornog na toplinu, a - nakon kaljenja; b - nakon starenja na 650 °C
disperzijsko otvrdnjavanje: tijekom starenja oslobađaju se suvišne faze uglavnom duž granica zrna (vidi sl. 336).
Naravno, svrha takve toplinske obrade je povećanje toplinske otpornosti; Austenitni čelici druge skupine imaju otpornost na toplinu
viši od homogenih austenitnih čelika, što se objašnjava finom raspodjelom druge faze, ali to je prednost samo za kratke vijekove trajanja; tijekom dugog životnog vijeka, višak faze otvrdnjavanja koagulira, a zatim homogene legure mogu nadmašiti legure otvrdnjavanja taloženjem u otpornosti na toplinu.
To se može vidjeti iz usporedbe podataka u tablici. 68 i 69.
Tablica 68. (vidi sken) Svojstva nekih austenitnih čelika (homogenih)
Tablica 69. (vidi snimku) Svojstva otpornosti na toplinu nekih austenitnih čelika koji otvrdnjavaju taloženjem
Osim ovih čelika za više ili manje opće namjene, postoje austenitni čelici postojani na toplinu za uže primjene: za lijevane dijelove s velikom otpornošću na kamenac (dijelovi peći, na primjer retorte), materijal za limove koji se zagrijavaju itd.
Sastav nekih od ovih posebnih legura otpornih na toplinu i kamenac, koji pokazuje njihovu otpornost na kamenac, dat je u tablici. 62.
Čelik legiran kromom, niklom i manganom, koji zadržava strukturu γ-krute otopine (austenita) kada se ohladi s visokih temperatura na sobnu temperaturu i niže. Za razliku od feritnog nehrđajućeg čelika, austenitni nehrđajući čelik je nemagnetičan, ima umjerenu tvrdoću i čvrstoću, nisku granicu tečenja i visoku duktilnost. Sveci (b i d) 50%). U odnosu na austenitni nehrđajući čelik, kaljenje je toplinska operacija. obrada koja fiksira austenitnu strukturu. Kada je udio nikla ili mangana u čeliku nedovoljan za stvaranje potpuno austenitne strukture, dobivaju se međustrukture: austenit + ferit, austenit + martenzit i dr. U čeliku sustava Fe-Cr-Mn, zbog nižeg stupnja korisnosti mangana u formiranju strukture austenita, razvijeniji su austenit + ferit ili austenit-4-martenzit.
Povećanje sadržaja kroma, uvođenje titana, niobija, silicija, tantala, aluminija i molibdena pridonose stvaranju feritne faze. Povećanje sadržaja nikla i uvođenje dušika, ugljika i mangana, naprotiv, doprinose proširenju raspona postojanja austenita i njegovoj većoj stabilnosti. Legirni elementi prema djelotvornosti njihovog utjecaja na stvaranje austenita raspoređeni su sljedećim redoslijedom. nizovi (označuju uvjetne koeficijente): ugljik (30), dušik (26), nikal (1), mangan (0,6-0,7), bakar (0,3). Elementi koji tvore ferit: aluminij (12), vanadij (11), titan (7,2-5), silicij (5,2), niobij (4,5), molibden (4,2), tantal (2,8), volfram (2,1), krom (1) ).
Dugotrajno zagrijavanje nehrđajućeg austenitnog čelika na 700-900° ili sporo hlađenje od visokih temperatura uzrokuje stvaranje tvrde i lomljive intermetalne olovne faze, što može dovesti do vrlo velikog gubitka viskoznosti. Zagrijavanje čelika iznad 900° eliminira ovaj fenomen, osiguravajući prijelaz krte a-faze u čvrstu otopinu. Taloženje a-faze može se dogoditi izravno iz austenita ili iz ferita nastalog nakon transformacije u-N.a.s., koji u svojoj strukturi ima 0-fazu, skloniji je pucanju kao rezultat toplinskih promjena. Time se povećava stupanj učinkovitosti utjecaja legirajućih elemenata na smanjenje temperature martenzitne transformacije. redoslijed: silicij (0,45), mangan (0,55), krom (0,68), nikal (1), ugljik ili dušik (27).
Oslobađanje karbida iz čvrste otopine (austenita) uzrokuje promjenu koncentracije legirajućih elemenata u njoj, što može uzrokovati djelomičnu strukturnu transformaciju i promjenu magnetizma, osobito u legurama koje leže blizu granice između područja y ~ i a-faze. Ova se transformacija uglavnom događa duž granica zrna, gdje je kruta otopina najsiromašnija ugljikom i kromom, što čelik čini sklonim interkristalnoj koroziji. Kada je izložen agresivnom okruženju, takav se čelik brzo kvari, i to jače, što je veći sadržaj ugljika.
Nehrđajući austenitni čelik srednje skupine (00X18N10, 00X17G9AN4, 0X17N5G9BA) kratko vrijeme. zagrijavanje 5-30 minuta. ne postaje jako sklon interkristalnoj koroziji. To omogućuje izvođenje zavarivanja bez opasnosti od interkristalne korozije u zavarenom spoju i toplinskoj zoni. utjecati ako se provede dovoljno brzo.
Čvrstoća krom-nikal čelika može se značajno povećati otvrdnjavanjem tijekom hladnog valjanja, izvlačenja i štancanja. U ovom slučaju, Bb može doseći 120 kg!mm2 za lim i traku, 0O.2 raste na 100-120 kg!mm2 za plastiku. svojstva padaju s 50-60% na 10-18%. Međutim, ova rezerva plastičnosti dovoljna je za izradu dijelova. Za žicu se povećava na 180-260 kg!mm2. U usporedbi s nehrđajućim feritnim i poluferitnim čelikom
Krom-nikal čelici tipa 18-8 (00H18N10, 0H18N10, H18N9, 2H18N9). Koriste se čelici s niskim sadržajem ugljika (00H18N10 i 0H18N10). arr. kao elektrodna žica za zavarivanje. Što je manji sadržaj ugljika u žici za zavarivanje, veća je korozija. trajnost zavara. Čelici Kh18N9 i 2Kh18N9 imaju jaku tendenciju interkristalne korozije čak i kratko vrijeme. zagrijavanje u rasponu umjerenih temperatura, stoga se nakon zavarivanja dijelovi podvrgavaju kaljenju do austenitne strukture. U glavnom Čelici X18N9 i 2X18N9 koriste se u hladno otvrdnutom stanju za proizvodnju dijelova zrakoplova i automobila visoke čvrstoće, spojenih točkastim ili valjkastim električnim zavarivanjem.
Krom-mangan-nikal čelik Kh14G14N s udjelom kroma od 12-14% sklon je interkristalnoj koroziji tijekom zavarivanja i nakon zagrijavanja u opasnom temperaturnom rasponu. Koristi se za dijelove opreme koji zahtijevaju visoku duktilnost i nemagnetska svojstva. korozija trajnost je blizu 12-14% krom čelika. Nakon otvrdnjavanja, superiorniji je u čvrstoći od čelika tipa 18-8. Zadovoljavajuće zavaren ručno i automatski. valjkom i točkastim zavarivanjem žicom za punjenje od kromnikl čelika tipa 18-8. Toplinski Obrada čelika nakon zavarivanja (osim točkaste obrade) utvrđuje se ovisno o sadržaju ugljika metodom kontrolnih ispitivanja zavarenih uzoraka na interkristalnu koroziju u skladu s GOST 6032-58.
Čelik 2H13G9N4 koristi se za izradu konstrukcija visoke čvrstoće, Ch. arr. od hladno valjanih profila. trake. Čvrstoća i tvrdoća ovog čelika povećavaju se tijekom hladne deformacije brže od krom-nikal čelika tipa 18-8. Stoga, kod hladnog valjanja traka, ne smiju se dopustiti veliki stupnjevi deformacije kako bi se izbjegao pretjerani gubitak duktilnosti.
Ovaj čelik radi pouzdano u dubokim hladnim uvjetima i naširoko se koristi u prehrambenoj industriji. Održava visoke mehaničke St.do 450°. Ima tendenciju interkristalne korozije, stoga služi kao Ch. arr. za izradu dijelova čije se spajanje vrši točkastim ili valjkastim zavarivanjem. Iz istog razloga, tijekom toplinske kod obrade hladno valjanih traka treba koristiti više razine. brzina hlađenja.
X čelici rum-mangan-nikl s udjelom kroma od 17-19% i dodatkom dušika (X17AG14 i X17G9AN4) imaju visoku otpornost na atmosfersku koroziju iu oksidirajućim sredinama. Za dijelove proizvedene lučnim, argon-lučnim, plinskim i atomskim zavarivanjem vodika, potrebno je koristiti čelik s niskim udjelom ugljika (0,03-0,05%) i strogo kontrolirati proces kako bi se izbjegla pojava sklonosti interkristalnoj koroziji u zavarenim zglobova. Za dijelove proizvedene pomoću točkastog ili valjkastog zavarivanja i dijelove koji su nakon zavarivanja izloženi toplinskom šoku. obradu, kao i za dijelove koji rade u atm. uvjetima, može se koristiti čelik ove vrste s višim udjelom ugljika.
Krom-nikal čelici tipa 18-8 s aditivima titana ili niobija (H18N9T, H18N10T, 0H18N10T, 0H18N12T, 0H18N12B). Dodaci titana ili niobija smanjuju osjetljivost čelika na interkristalnu koroziju. Titan i niobij tvore stabilne karbide kao što su TiC i NbC, dok krom, koji je koristan za povećanje otpornosti na koroziju, nije dio karbida i ostaje u čvrstoj otopini. U čelik se uvodi 4-5,5 puta više titana, a 8-10 puta više niobija nego ugljika. Kada je sadržaj titana ili niobija u odnosu na ugljik na donjoj granici, čelik nije uvijek otporan na interkristalnu koroziju, posebno u uvjetima dugog vijeka trajanja dijelova na umjerenim temperaturama (500-800°). To je uzrokovano utjecajem dušika, koji je uvijek prisutan u čeliku, koji veže dio titana u nitride, kao i utjecajem toplinske obrade. Pregrijavanje čelika tijekom toplinske obrada (iznad 1100°) ili zavarivanje smatra se štetnim, posebno u slučajevima kada je odnos između titana i ugljika na donjoj granici prema formuli Ti ^5 (%G -0,02). U ovom slučaju čelik 1Kh18N9T otvrdnut na temperaturama iznad 1150 ° postaje sklon interkristalnoj koroziji. Kod normi toplinski režimi. obrada (otvrdnjavanje od 1050°) i kratkotrajno. zagrijavanja, potrebno je da omjer titana ili niobija prema ugljiku bude najmanje 5 odnosno 10. Za trajanje i rad dijelova na 500-750°, važno je da ti omjeri budu najmanje 7-10 za titan i 12 za niobij. Kako bi se smanjila osjetljivost čelika na interkristalnu koroziju, preporučljivo je značajno smanjiti sadržaj ugljika na 0,03-0,05%. Otpornost na koroziju zavarenih spojeva od čelika ove vrste ovisi o sadržaju titana i ugljika u bazi. metal i zavariti zavariti. Jer Titan jako izgara tijekom zavarivanja, pa se za elektrode koriste posebni. prevlake koje sadrže titan u obliku fero-titana kako bi se nadoknadio gubitak titana u žici za punjenje. Najčešće se koristi žica za punjenje od krom-nikal čelika tipa 18-8 bez titana, ali s vrlo niskim (^0,06%) udjelom ugljika (čelici 0H18N9 i 00H18N10) ili elektrode od čelika tipa 18-12 s niobijem (0H18N12B). su korišteni. U zavarenim spojevima od čelika 1H18N9T, koji rade u sredinama koje sadrže dušik, može doći do korozije tipa noža zbog povećanog (>0,06%) sadržaja ugljika u čeliku. Stoga su dijelovi opreme za proizvodnju dušične kiseline izrađeni od čelika 0H18N10T s udjelom ugljika od 0,06%. Osim toga, takav čelik ima veću ukupnu otpornost na koroziju.
U nataloženom metalu zavara zavarenog spoja između čelika i titana, koji ima dvofaznu strukturu (y+a), moguća je -^a transformacija tijekom dugotrajnog zagrijavanja u umjerenom temperaturnom području (650-800°), pri čemu visoka krhkost zavara. Za vraćanje žilavosti zavara i povećanje korozije. Za trajnost, preporuča se koristiti stabilizirajuće sredstvo na temperaturi od 850-900°. Također je vrlo koristan za uklanjanje otvrdnuća i eliminaciju pucanja uslijed korozije u kipućem magnezijevom kloridu i drugim sredinama koje sadrže ione klora.
Krom-mangan-nikl čelik s dodatkom niobija 0Kh17N5G9BA ima veći otpornost na interkristalnu koroziju i visoku koroziju. otpor u zavarenim spojevima koji rade u plinovitom dušiku. Čelik nema potpunu otpornost na međukristalnu koroziju pri dugotrajnom izlaganju opasnim temperaturama, pokazuje sklonost interkristalnoj koroziji nakon produljenog zagrijavanja na 500-750° (slika 7). Na visokim temperaturama ima približno ista mehanička svojstva. Sveci, da krom-nikal čelici tipa 18-8.
Čelik Kh14G14NZT ima veći čvrstoća i visoka duktilnost, nisu skloni interkristalnoj koroziji i mogu se koristiti za izradu zavarenih dijelova bez naknadne toplinske obrade. obrada. Mehanički Svojstva ovog čelika mogu se povećati hladnim valjanjem. Zagrijavanje u temperaturnom području 500-700° ne mijenja mehanička svojstva. St.čelik na sobnoj temperaturi. Čelik se proizvodi u obliku šipki, limova i traka, a može se dobro zavarivati svim vrstama zavarivanja pri uporabi žice za zavarivanje čelika tipa 18-8 bez ili s niobijem.
Krom-nikal-molibden čelici H17N13M2T i X 17H 13M 3T koriste se u proizvodnji opreme za proizvodnju umjetnina, gnojiva, u industriji papira, u kemijskoj industriji. strojarstvo i industrija prerade nafte. Čelici pokazuju visoku korozijsku otpornost na sumpor, kipući fosfor, mravlju i octenu kiselinu, a čelici s visokim sadržajem molibdena - u vrućim otopinama vapna za bijeljenje. Čelici s visokim udjelom ugljika (>0,07%) postaju skloni interkristalnoj koroziji tijekom zavarivanja i sporog hlađenja, kao i u uvjetima dugotrajnog zagrijavanja u umjerenom području: temperature.
Krom-nikal-molibden čelici mogu se dobro zavarivati koristeći žicu za punjenje istog sastava kao materijal za zavarivanje.
Krom-nikal-molibden čelik 0H23N28M2T, zahvaljujući aditivu molibdena i visokom sadržaju nikla, ima visoku otpornost na koroziju u razrijeđenim otopinama sumporne kiseline (do 20%) na temperaturi ne višoj od 60 ° C, fosforne kiseline koja sadrži fluoridne spojeve i druge visoko agresivne sredine. Koristi se u dijelovima strojeva za proizvodnju umjetnina i gnojiva. Nakon kaljenja do austenita, čelik ima umjerenu čvrstoću i visoku duktilnost, s dobrom zavarljivošću. Unatoč sadržaju titana, čelik nakon kratkog vremena postaje sklon interkristalnoj koroziji. zagrijavanje na 650°, ako je omjer sadržaja titana i sadržaja ugljika manji od 7.
Tehnološka svojstva nehrđajućeg austenitnog čelika su sasvim zadovoljavajuća, obrada tlakom se provodi na 1150-850 °, a za čelike s bakrom područje vruće obrade je suženo (1100-900 °). Nehrđajući austenitni čelik na visokim temperaturama manje je sklon rastu zrna nego martenzitni i feritni čelici. Na sobnoj temperaturi N.a.s. ima visok koeficijent. linearno širenje, koje raste s povećanjem temperature zagrijavanja, i smanjeni koeficijent. toplinska vodljivost. Međutim, pri visokim temperaturama razlika između a i q N.a.s. a smanjuje se feritni stupanj čelika. Stoga grijanje N.a.s. na nižem Temperature treba provoditi polako, a na visokim temperaturama (iznad 800 °) - brzo.
Lit.: Khimushin F.F., Nehrđajući čelici, M., 1963; njegov, “Kvalitetni čelik”, 1934., br. 4; 1935, br. 1;
xImushin F.F. i Kurova O.I., ibid., 1936., br. 6; Khimushin F.F.2 Ratner S.I., Rudbakh Z. Ya., “Čelik”, 1939., br. 8, str. 40; Medovar B.I., Zavarivanje krom-nikal austenitnih čelika, 2. izdanje, Kijev - M., 1958.; Metalurgija i toplinska obrada čelika. Imenik, 2. izdanje, vol. 2, M., 1962;
Schaeffler
A.
L., «
Metal
Progr.", 1949.,v. 56, br. 5, r. 680;PostS. V., E, b e g 1 godW.
S., «
Trans.
amer. Soc. Metali", 1947., v. 39, str. 868; Simpozij o prirodi, pojavi i učincima sigma faze, Phil., 1951. (ASTM. Special techn. publ, br. 110); Simpozij o procjeni testova za nehrđajuće čelike, , 1950 (ASTM. Special techn. publ., br. 93); Rosenberg S. J., D a r r J. H., “Trans. amer. Soc. Metali", 1949, v. 41, str. 1261; K r 1 v o b o k V. N., Linkoln R. A., isto, 1937., v. 25, broj 3.
čelici se dijele na austenitne, austenitno-feritne, austenitno-martenzitne
www..htm
Postojeći austenitni visokolegirani čelici i legure razlikuju se po sadržaju glavnih legirajućih elemenata - kroma i nikla te po sastavu legirane baze. Visokolegirani austenitni čelici smatraju se legurama na bazi željeza legiranim različitim elementima u količinama do 55%, u kojima sadržaj glavnih legirajućih elemenata - kroma i nikla - obično nije veći od 15 odnosno 7%. Austenitne legure uključuju legure željeza i nikla s udjelom željeza i nikla većim od 65 % s omjerom nikla i željeza od 1:1,5 i legure nikla s udjelom nikla od najmanje 55 %.
Austenitni čelici i legure se klasificiraju
- prema sustavu legiranja,
- strukturna klasa,
- Svojstva
- i službenu namjenu.
Visokolegirani čelici i legure najvažniji su materijali koji se široko koriste u kemijskoj, naftnoj, energetskoj i drugim industrijama za izradu konstrukcija koje rade u širokom temperaturnom rasponu. Zbog svojih visokih mehaničkih svojstava na temperaturama ispod ništice, visokolegirani čelici i legure se u nizu slučajeva koriste kao čelici postojani na hladnoću. Odgovarajući odabir legirajućih elemenata određuje svojstva i glavnu namjenu uporabe ovih čelika i legura (tablice 1 – 3).
Karakteristična značajka čelika otpornih na koroziju je njihov nizak sadržaj ugljika (ne više od 0,12%). Uz odgovarajuće legiranje i toplinsku obradu, čelici imaju visoku otpornost na koroziju na 20°C i povišenim temperaturama kako u plinskom okruženju tako iu vodenim otopinama kiselina, lužina i tekućim metalnim medijima.
Čelici i legure otporni na toplinu imaju visoka mehanička svojstva pri povišenim temperaturama i sposobnost dugotrajnog izdržavanja toplinskih opterećenja. Da bi se ova svojstva postigla, čelici i legure legirani su elementima za ojačavanje - molibdenom i volframom (svaki do 7%). Važan aditiv za legiranje koji se uvodi u neke čelike i legure je bor, koji potiče usitnjavanje zrna.
Čelici i legure otporni na toplinu otporni su na kemijsko razaranje površine u plinskom okruženju na temperaturama do 1100 – 1150°C. Obično se koriste za malo opterećene dijelove (grijaća tijela, armature peći, sustave plinovoda itd.). Visoka otpornost na kamenac ovih čelika i legura postiže se legiranjem s aluminijem (do 2,5%) i silicijem, koji doprinose stvaranju jakih i gustih oksida na površini dijelova koji štite metal od dodira s plinovitom okolinom.
Prema sustavu legiranja, austenitni čelici se dijele u dvije glavne vrste: krom-nikal i krom-mangan. Postoje i čelici krom-nikal-molibden i krom-nikal-mangan.
Ovisno o osnovnoj strukturi dobivenoj hlađenjem na zraku, razlikuju se sljedeće klase austenitnih čelika: austenitno-martenzitni, austenitno-feritni, austenitni.
Legure na bazi željeza i nikla (s udjelom nikla većim od 30%) i baze nikla imaju stabilnu austenitnu strukturu i nemaju strukturne transformacije kada se hlade na zraku. Trenutno su austenitno-boridni Kh15N15M2BR1 (EP380), Kh25N20S2R1 (EP532), KhN77SR1 (EP615) i austenitni čelici i legure s visokim sadržajem kroma KhN35VYu (EP568), KhN50 (EP668), čija glavna struktura sadrži austenit i borid ili krom-nikal eutec, također se koriste tic faze respektivno.
Nakon odgovarajuće toplinske obrade visokolegirani čelici i legure imaju visoka čvrstoća i plastična svojstva (tablica 4). Za razliku od ugljičnih čelika, ovi čelici dobivaju povećana plastična svojstva kada se kale. Strukture visokolegiranih čelika su različite i ovise ne samo o njihovom sastavu, već io načinima toplinske obrade, stupnju plastične deformacije i drugim čimbenicima.
Položaj faznih područja na faznim dijagramima određen je uglavnom u obliku pseudobinarnih presjeka sustava željezo-krom-nikal ili željezo-krom-mangan (slika 1). Legure željezo-krom-nikal odmah nakon skrućivanja imaju sljedeće vrste čvrstih otopina: α I γ i heterogeno područje miješanih čvrstih otopina α + γ . Stabilnost austenita određena je blizinom sastava granici α - I γ -regije Nestabilnost se može manifestirati zagrijavanjem na umjerene temperature i naknadnim hlađenjem, kada austenitna struktura fiksirana brzim hlađenjem djelomično prelazi u martenzitnu. Povećanje sadržaja nikla u ovim legurama pridonosi smanjenju temperature γ → α (M)-transformacije (slika 2).
Riža. 1. Vertikalni presjeci faznih dijagrama željezo–krom–nikal (a) i željezo–krom–mangan (b)
Riža. 2. Promjene temperature martenzitne transformacije legura željezo-krom-nikal ovisno o legiranju
Nestabilnost se očituje tijekom hladnog deformiranja, kada čelici tipa 18-8, ovisno o stupnju deformacije, mijenjaju svoja magnetska i mehanička svojstva (slika 3). Osim toga, nestabilnost austenitnih čelika može biti uzrokovana oslobađanjem karbida iz krute otopine pri promjeni temperature, praćenoj promjenom koncentracije ugljika i kroma. To uzrokuje poremećaj ravnotežnog stanja i transformaciju austenita u ferit i martenzit uglavnom duž granica zrna, gdje se uočava najveće osiromašenje kroma i ugljika u čvrstoj otopini.
Riža. 3. Promjena mehaničkih svojstava kromnikl čelika (18% Cr, 8% Ni, 0,17% C) ovisno o stupnju hladnog deformiranja (kompresije)
U ternarnom sustavu legura željezo-krom-mangan, nakon skrućivanja, kontinuirani niz čvrstih otopina s γ -rešetke i pri daljnjem hlađenju, ovisno o sastavu legure, dolazi do raznih alotropskih transformacija. Mangan je jedan od elemenata koji se širi γ - području, te je u tom pogledu sličan niklu. Uz dovoljne koncentracije mangana (>15%) i kroma (<15%) сталь может иметь однофазную аустенитную структуру. Сопоставление фазовых диаграмм систем железо – хром – никель и железо – хром – марганец при высоких температурах и 20°С показывает, что аустенитная фаза в системе с никелем имеет значигельно большую площадь.
Tijekom kristalizacije kromnikl čelika iz taline najprije počinju ispadati kristali kromnikl ferita koji ima δ-željeznu rešetku (slika 4). Hladeći se, kristali δ-ferita stvaraju austenit krom-nikal, koji ima rešetku γ -željezo, a čelik dobiva austenitnu strukturu. Ugljik u austenitno-feritnim i austenitnim čelicima na temperaturama iznad linije S.E. nalazi se u čvrstoj otopini iu obliku intersticijskih faza. Sporo hlađenje čelika ispod crte S.E. dovodi do oslobađanja ugljika iz čvrste otopine u obliku kemijskog spoja - kromovih karbida tipa Cr 23 C 6, smještenih uglavnom duž granica zrna. Daljnje hlađenje ispod crte S.K. potiče taloženje sekundarnog ferita duž granica zrna. Stoga, kada se polagano ohladi na 20°C, čelik ima ustenitnu strukturu sa sekundarnim karbidima i feritom.
Riža. 4. Pseudobinarni fazni dijagram ovisno o sadržaju ugljika za leguru 18% Cr, 8% Ni, 74% Fe
Tijekom brzog hlađenja (kaljenja), raspad krute otopine nema vremena za pojavu, a austenit se fiksira u prezasićenom i nestabilnom stanju.
Količina istaloženih kromovih karbida ne ovisi samo o brzini hlađenja, već i o količini ugljika u čeliku. Kada je njegov sadržaj manji od 0,02 - 0,03%, tj. ispod granice njegove topljivosti u austenitu, sav ugljik ostaje u čvrstoj otopini. U nekim sastavima austenitnih čelika ubrzano hlađenje može dovesti do fiksacije primarnog δ-ferita u strukturi, sprječavajući vruće pukotine.
Promjena udjela legirajućih elemenata u čeliku utječe na položaj faznih područja. Krom, titan, niobij, molibden, volfram, silicij, vanadij, kao gnojiva, doprinose pojavi feritne komponente u strukturi čelika. Nikal, ugljik, mangan i dušik održavaju austenitnu strukturu. Međutim, glavni legirajući elementi u čelicima koji se razmatraju su krom i nikal. Ovisno o njihovom omjeru, čelici se ponekad dijele na čelike s malom (%Ni/%Cr)≤1 i velikom (%Ni/%Cr)>1 rezervom austenita.
U austenitnim krom-nikal čelicima legiranim titanom i niobijem ne nastaju samo karbidi kroma, već i karbidi titana i niobija. Kada je sadržaj titana Ti > [(%C–0,02)*5] ili niobija Nb > (%C*10), sav slobodni ugljik (iznad granice njegove topljivosti u austenitu) može se osloboditi u obliku titana ili niobija karbidi, a austenitni čelik postaje nesklon interkristalnoj koroziji. Taloženje karbida povećava čvrstoću i smanjuje plastična svojstva čelika. Ovo svojstvo karbida koristi se za kaljenje čelika otpornih na toplinu karbidom, koje se provodi u kombinaciji s intermetalnim kaljenjem česticama Ni 3 Ti; Ni 3 (Al, Ti), Fe 2 W, (N, Fe) 2 Ti, itd. Intermetalni spojevi također uključuju σ-fazu, koja nastaje u krom-nikal čelicima tijekom dugotrajnog zagrijavanja ili sporog hlađenja na temperaturama ispod 900 - 950°C. Ima ograničenu topljivost u α - I γ -krute otopine i, oslobađajući se uglavnom duž granica zrna, ojačava leguru i istovremeno naglo smanjuje plastična svojstva i udarnu čvrstoću metala. Povećane koncentracije kroma (16-25%) i feritizirajućih elemenata (molibden, silicij itd.) u čeliku pridonose stvaranju σ faze na 700-850°C. Odvajanje ove faze događa se pretežno stvaranjem međufaze ferita ( γ →α→ σ ) ili δ-feritna transformacija (δ → σ ). Međutim, također ga je moguće izolirati izravno iz čvrste otopine ( γ → σ ).
U krom-manganskim čelicima s visokim sadržajem kroma i mangana također se opaža taloženje tijekom sporog hlađenja. σ -faze. Ugljik u čelicima krom-mangan i krom-mangan-nikal dovodi do disperzijskog otvrdnjavanja čelika nakon odgovarajuće toplinske obrade, posebno u kombinaciji s elementima koji tvore karbid (vanadij, niobij i volfram).
Ojačanje austenitnih boridnih čelika događa se uglavnom zbog stvaranja borida željeza, kroma, niobija, ugljika, molibdena i volframa. Sukladno tim postupcima, austenitni čelici se dijele, ovisno o vrsti kaljenja, na karbidno, boridno i intermetalno kaljenje. Međutim, u većini slučajeva, zbog sadržaja velikog broja različitih legirajućih elemenata u čelicima i legurama, dolazi do njihovog ojačanja zbog složenog utjecaja disperznih faza i intermetalnih uključaka.
Tablica 1. Sastav nekih austenitnih čelika i legura otpornih na koroziju, %
Tablica 2. Sastav nekih austenitnih čelika i legura otpornih na toplinu, %
Tablica 3. Sastav nekih austenitnih čelika i legura otpornih na toplinu, %
Tablica 4. Tipična mehanička svojstva nekih vrsta visokolegiranih austenitnih i austenitno-feritnih čelika i legura
E. G. NAZAROV, S. B. MASLENKOV
TSNIICHERMET
ISSN 0026-0819. “Metalologija i toplinska obrada metala”, broj 3, 1970
Toplinska obrada utječe na strukturu (veličinu zrna, veličinu bloka, veličinu i količinu dispergiranih faza, prirodu njihove raspodjele), a također oblikuje stanje granica zrna i usmjereno oslobađanje faza za ojačavanje, što značajno povećava svojstva topline. otporni materijali.
Mehanička obrada obično prethodi toplinskoj obradi, ali se često koristi nakon toplinske obrade, kao i prije i poslije nje.
Dijelovi i poluproizvodi podvrgavaju se toplinskoj obradi prije rada, ali ponekad (u cijelosti ili djelomično) se obrađuju tijekom rada.
Austenitni taložni čelici i legure podvrgavaju se različitim vrstama toplinske obrade: žarenju, kaljenju, kaljenju (starenje ili taložno kaljenje) i kaljenju za smanjenje naprezanja.
Tijekom strojne obrade ili drugih operacija, metal postaje krt. Za uklanjanje krhkosti i smanjenje tvrdoće legura koristi se žarenje. Prilikom žarenja legure se zagrijavaju na visoke temperature ~1000-1250 °C (ovisno o kemijskom sastavu legure), drže se od 0,5 do nekoliko sati (ovisno o masi izratka ili dijela) i hlade najvećom mogućom brzinom . Za manje legirane legure dopušteno je hlađenje u vodi, ali za visokolegirane složene legure poželjno je hlađenje na zraku u ulju i drugim blagim rashladnim medijima, jer hlađenje u vodi može dovesti do toplinskih pukotina.
Za postizanje visokih svojstava čvrstoće i otpornosti na toplinu, čelici i legure otporni na toplinu podvrgavaju se dvostrukoj obradi koja se sastoji od kaljenja i naknadnog starenja.
Za razmatrane legure, postupak kaljenja razlikuje se po svom učinku od kaljenja ugljičnih čelika i provodi se s ciljem otapanja karbidnih i intermetalnih faza u čvrstoj otopini, tj. da se dobije homogena čvrsta otopina minimalne tvrdoće. U SAD-u i Engleskoj kaljenje običnih ugljičnih čelika naziva se "kaljenje", tj. stjecanje tvrdoće; otvrdnjavanje legura otpornih na toplinu naziva se "tretiranje otopinom", tj. prerada u (krutu) otopinu.
Za sve čelike i legure otporne na disperzijsko otvrdnjavanje, temperatura zagrijavanja za kaljenje približno je jednaka temperaturi žarenja.
Držanjem na visokim temperaturama višak faza se otapa u krutu otopinu i dobivaju se zrnca potrebne veličine. Veličina zrna čelika i legura ovisi o temperaturi zagrijavanja i vremenu držanja.
Često se nakon kaljenja preporučuje brže hlađenje kako bi se spriječilo taloženje viška faza. Međutim, kao što će biti prikazano u nastavku, to je nepotrebno, posebno kod obrade složenih austenitnih legura, kod kojih i uz relativno brzo hlađenje dolazi do katatermnog otvrdnjavanja, odnosno oslobađanja faza ojačanja pri hlađenju s visoke temperature. Ovaj proces ovisi o sklonosti legura ka disperzijskom otvrdnjavanju, pa se potrebno zadržati na ovoj važnoj pojavi.
Disperzijsko otvrdnjavanje ili starenje čelika i legura može biti: anatermno, katatermno i izotermno. Dijatermno starenje događa se u procesu zagrijavanja čelika ili legure na stalno rastućoj temperaturi, katatermalno starenje nastaje u procesu hlađenja čelika ili legure na stalno opadajućoj temperaturi. Izotermno starenje događa se pri konstantnoj temperaturi
Postoje slabo, srednje i jako disperzijsko otvrdnute legure. Među njima nema oštre razlike, ali je lako razdvojiti ove skupine legura na temelju intenziteta procesa disperzijskog otvrdnjavanja. Prema ovom principu, prvi put u radu, a kasnije u radu, disperzijsko otvrdnjavajuće legure podijeljene su u tri skupine.
Čelici s visoko taložnim otvrdnjavanjem a legure se općenito učinkovito ojačavaju zbog kaljenja tijekom katatermalnog starenja. Ove legure sadrže 5-7% ili više faze ojačanja. Dodatno starenje ovih legura dovodi do malog ili gotovo nikakvog povećanja tvrdoće i čvrstoće, na primjer, legura kao što su: NH35VTYu (EI787), EI929, EI867, Yudimet 700, Nin-109, Nin-115 itd. Kemijski sastav legura dat je u tablici. 3 i 4.
Umjereno disperzivne legure ojačavaju tijekom katatermalnog i, u većoj mjeri, tijekom izotermnog starenja. Ove legure KhN35VT (EI612), EI612K, KhN35VTR (EI725), EP164, A-286, Discaloy-24 sadrže 2-5% faze ojačanja.
Legure slabe ili niske disperzivne čvrstoće ojačavaju samo tijekom umjetnog izotermnog starenja. Ovi čelici i legure ne podliježu katatermalnom starenju i sadrže malu količinu faze za ojačavanje (do 2%). Ova skupina uključuje legure: EI813, Kh25N16G7AR (EI835), EI435, Nim-75, V-480S itd.
Stoga nema potrebe za osiguravanjem brzog hlađenja legura nakon zagrijavanja na visokim temperaturama. Potrebno ojačanje legura jedne ili druge skupine može se postići kao rezultat prirodnog katatermalnog ili umjetnog izotermnog starenja ili, konačno, kao rezultat njihove kombinacije.
Dvostruko stvrdnjavanje. Za neke legure, posebno one koje sadrže znatnu količinu faze ojačanja, najbolja kombinacija mehaničkih svojstava dobiva se nakon dvostrukog kaljenja (normalizacije). Prva visokotemperaturna normalizacija (1170-1200 °C) osigurava stvaranje homogene čvrste otopine i relativno grubih zrna, što doprinosi najvećoj otpornosti na puzanje. Druga niskotemperaturna normalizacija (1000-1100 °C) dovodi do pretežnog taloženja karbida duž granica zrna i stvaranja faze ojačanja različite disperzije. Veći precipitati γ'-faze nastaju hlađenjem od 1050 °C na zraku. Za mnoge legure - KhN70VMTYu (EI617), EI929, KhN35VTYu (EI787), serija "Nimonic" - nakon dvostruke normalizacije praćene starenjem, otpornost na toplinu i plastična svojstva značajno se povećavaju.
Disperzijsko otvrdnjavanje (starenje). Da bi se dobila visoka svojstva čvrstoće, gotovo sve legure otporne na toplinu prije upotrebe podvrgavaju se disperzijskom otvrdnjavanju (odvajanje disperznih faza iz čvrste otopine). Sastav i priroda faza ojačavanja određuju temperaturne režime starenja za određenu leguru.
Legure otporne na toplinu na bazi nikal-kroma, željeza-nikal-kroma i kobalt-nikal-kroma sadrže:
a) primarni karbidi (TiC, VC, TaC, ZrC, NbC itd.), koji imaju vrlo visoku temperaturu disocijacije;
b) sekundarni karbidi (M 23 C 6; M 6 C; M 7 C 3), oslobođeni iz čvrste otopine. Karbid M 23 C 6 nastaje u legurama s 5% Cr ili više;
c) glavne ojačavajuće intermetalne γ’-faze (Ni 3 Ti, Ni 3 Al, Ni 3 Nb itd.). Zbog fine disperzije ovih faza i koherencije s čvrstom otopinom, legure tijekom svog oblikovanja postižu maksimalnu otpornost na toplinu.
Čelici i legure očvrsnuti karbidom koriste se na nižim temperaturama nego legure očvrsnute intermetalima. Karbidi su manje dispergirani, skloniji su koagulaciji i raspoređeni su manje ravnomjerno u matrici legure od γ' faza. Međutim, za postizanje prosječne otpornosti na toplinu dovoljno je jedno ojačanje karbidom. Karbidne faze dodatno učvršćuju legure koje otvrdnu kao posljedica taloženja γ'-faze.
Morfologija čestica γ'-faza i karbida uvelike ovisi o toplinskoj obradi i njezinom trajanju te regulira svojstva legura. Trajanje toplinske izloženosti dovodi do povećanja veličine čestica γ’-faze i uzrokuje reakcije koje se prvenstveno odvijaju na granicama zrna. Da bismo razumjeli procese koji se odvijaju u legurama tijekom toplinske obrade i predvidjeli njihova svojstva tijekom dugotrajne upotrebe, vrlo je važno znati točan sastav γ'-faze na bilo kojoj temperaturi i različita vremena držanja na ovoj temperaturi, kao i kemijski sastav čvrste otopine matrice. Brzine transformacije karbidnih i intermetalnih faza te njihove reakcije mogu se dodatno ocijeniti pomoću podataka iz kinetike promjena tvrdoće, fizikalnih i mehaničkih svojstava. U najčešćim, toplinski otpornim legurama na bazi nikla koje sadrže krom i kobalt, legiranim aluminijem, titanom i molibdenom, reakcije transformacije mogu se izraziti kao jednadžba: MS+γ→ M 6 S+γ+γ’+ MS, Gdje M elementi: Cr, Ti, Ta i drugi; M'- isti elementi koji tvore karbid kao u M. Otprilike polovica količine ugljika, prema radu, ostaje u karbidima MS, koju smo konvencionalno nazvali M'S; γ’-faza (Ni 3 M) - spoj viška titana i aluminija u čvrstoj γ-otopini s niklom.
Karbidi M 6 S nastaju pri 980-1150 °C, dok reakcija karbida MS→M 23 S 6 javlja se na 760-980 °C. Utvrđeno je da ako legura sadrži molibden i volfram u količini >6%, tada će se karbidi uglavnom oslobađati u obliku M 23 S 6, međutim, naznačeno je da se čini da je ova odredba netočno obrazložena. To očito ovisi o sadržaju ugljika.
Studije provedene na leguri V-1900 utvrdile su reakcije koje se u njoj događaju nakon toplinske obrade (1080 °C 4 h, zrak +899 °C 10 h, zrak) i tijekom dugotrajnog starenja do 2400 h na 980 °C. Izraženi su jednadžbom:
MS + γ + γ’ → M 6 S+ γ + ostatak γ’.
Karbidi MS (A= 4,37 Å) bogati su titanom i tantalom, te karbidima M 6 S (A= 11,05 Å) bogate su molibdenom, niklom i kobaltom. Karbidi M 6 S uočavaju se u dva oblika: globularni i lamelarni. S vremenom kuglice i pločice karbida postaju sve veće. Precipitati γ'-faze su u početku globularni, zatim se γ'-faza pojavljuje u obliku ploča koje tijekom vremena, na visokim temperaturama, rastu, aglomeriraju i izdužuju se. U isto vrijeme, precipitati γ'-faze okružuju sve karbide i granice zrna u obliku ljuske. Primjena napona značajno ubrzava proces prijelaza karbida MS u karbide M 6 S i intermetalne promjene. U legurama s većim sadržajem kroma uglavnom se stvaraju karbidi M 23 S 6.
Brzina reakcije transformacije γ'-faze je veća kada se naprezanja primjenjuju tijekom izlaganja toplini nego kada su naprezanja prethodno dobivena. Naprezanja dovode do selektivnih procesa taloženja i transformacija te pridonose zadebljanju granica zrna, uzrokujući istezanje i koalescenciju faza ojačavanja, što je pokazano u radovima. Grubljenje zrna pomaže ubrzavanju reakcija transformacija karbidnih i intermetalnih faza koje se javljaju u graničnim zonama. Na primjer, pojava visokotemperaturne lamelarne faze u legurama detektira se mnogo ranije u krupnozrnatim legurama.
Rad je utvrdio stvaranje intermetalne faze Ni 2 -Al, Ti u leguri 15 Cr-25 Ni-3 Al-2.5 Ti, zajedno s γ’-fazom Ni 3 (Al, Ti). Faza Ni 2 Al, Ti nastaje tijekom starenja na 700 °C i ima oblik ploča čija se veličina povećava s vremenom starenja. Ova faza se oslobađa uglavnom u područjima bez γ’ faze, kao i duž granica zrna. Nekoherentan je s čvrstom otopinom, pa mikropraznine prije razaranja legure nastaju prvenstveno u blizini njegovih taloga.
Lavesove faze(AB 2) - malo ojačati legure zbog nekoherentnosti s čvrstom otopinom i toplinske nestabilnosti. Ali u prisutnosti γ’-faze u strukturi, Lavesove faze omogućuju, zbog inherentnog trajanja inkubacijskog perioda taloženja, produljenje životnog vijeka legura na temperaturama ne višim od 750 °C.
Boridne faze- vrsta M 3 NA 2, M 3 U, M 5 5 različitih legura bora imaju složene kemijske sastave. Na primjer, u ovom radu takve faze odgovaraju spoju (Mo 0,5 Cr 0,25 Ti 0,15 Ni 0,10) 3 B 2
Ovisno o prisutnosti pojedinih faza i stanju legure (lijevano, deformirano), propisani su načini disperzijskog otvrdnjavanja. Temperatura starenja ne smije uzrokovati otapanje faza ojačavanja i koagulaciju ili koalescenciju. Iako je u nekim slučajevima, za postizanje željenih svojstava, potrebno namjerno primijeniti visoke temperature, uzrokujući koagulaciju čestica i njihovo oslobađanje u manje raspršenom obliku. Tipično, starenje legura s karbidnim kaljenjem provodi se na 600-800 °C, s intermetalnim kaljenjem na 700-1000 °C, ovisno o broju i sastavu suvišnih faza. S povećanjem količine faze ojačanja (zbroj titana i aluminija) u legurama raste i temperatura starenja (vidi sliku 1). Legure koje sadrže više od 8% (Ti+Al) samo se zagrijavaju na 1050-1200 °C i hlade na zraku. Kao rezultat katatermalnog starenja, takve legure postižu maksimalno otvrdnjavanje (na primjer, legure ZhS6-K i EI857). Legure Rene 100 i IN-100 s 9-10,5% (Ti+Al) stare se na ~1000 °C, ali to je u biti drugo otvrdnjavanje, a ne starenje. Čini se da je za takve legure ovo visokotemperaturno starenje nepotrebno, čak su i osjetljivije na katatermalno starenje, a za njih je sasvim dovoljno hlađenje na zraku od temperatura normalizacije, kao što je, na primjer, prikazano na slici za IN-100 leguru.
Sl. 1.
Načini starenja mogu se mijenjati ovisno o traženim svojstvima legure. Postoje stupnjeviti režimi starenja - dvostruki i složeniji, ali nisu baš praktični. Za kratkotrajni životni vijek, a posebno za dugotrajni radni vijek, uporaba višestupanjskih načina starenja potpuno je neopravdana, budući da se nastale strukture u procesu složenih toplinskih obrada neizbježno mijenjaju u uvjetima dugotrajnog rada, pod utjecaj temperature i opterećenja. Procesi starenja u legurama nastavljaju se odvijati bez obzira na početno strukturno stanje. Čestice faze jačanja koaguliraju, spajaju se, a nestabilne čestice se otapaju u čvrstoj otopini, dolazi do ponovljenih i ponovljenih oslobađanja novih ravnotežnijih (u ovoj fazi) čestica, ti se procesi odvijaju istovremeno. Ovisno o temperaturnim uvjetima, jedan ili drugi proces može prevladati. Nakon izlaganja (obično od 4 do 16 h) na temperaturama starenja, legure se hlade na zraku.
Tipični režimi toplinske obrade stranih legura prikazani su u tablici. 1. a za domaće - u tablici. 2. Kemijski sastavi ovih legura dani su u tablici. 3 i 4. Treba napomenuti da za ove legure gotovo nikada ne koristimo žarenje, a žarenje od kaljenja (normalizacija) se vrlo malo razlikuje (vidi tablicu 1).
stol 1
| Legura | Žarenje | Obrada krutom otopinom | Srednje starenje | Završno starenje | ||||
| Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | |
| Inconel-600 | 1038 | 1/4..1/2 | 1120 | 2 | — | — | — | — |
| Inconel-625 | 925..1038 | 1 | 1090..1200 | 1 | — | — | — | — |
| Inconel-700 | 1200 | 2 | 1180 | 2 | — | — | 870 | 4 |
| Inconel-718 | 955 | 1 | 955 | 1 | 732 | 8 | 720 | 8 |
| Inconel X-750 | 1038..1090 | 1/2..3/4 | 1150 | 2 | 845 | 24 | 700 | 20 |
| Nim-80A | 1080 | 2 | 1080 | 2 | — | — | 700 | 16 |
| Nim-90 | 1080 | 2 | 1080 | 2 | — | — | 700 | 16 |
| Rene-41 | 1080 | 2 | 1080 | 2 | — | — | 760 | 16 |
| Udimet-500 | 1080 | 4 | 1080 | 4 | 845 | 24 | 760 | 16 |
| Udimet-700* | 1138 | 4 | 1120..1175 | 4 | 870+ | 8 | 650+ | 24 |
| — | — | — | — | +985 | 4 | +760 | 8 | |
| Waspaloy | 1010 | 4 | 1080 | 4 | 845 | 24 | 760 | 16 |
| Inconel-713* | — | — | 1150..1175 | 2 | — | — | 930..995 | 4..16 |
| Inconel-713C* | — | — | 1150..1175 | 2 | — | — | 930..995 | 4..16 |
| IN-100* | — | — | 1150..1175 | 2 | — | — | 930..995 | 4..16 |
| *Lijevane legure | ||||||||
tablica 2
| Legura | 1. kaljenje | 2. kaljenje | Završno starenje | |||
| Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | Temperatura u °C | Vrijeme unutra h | |
| EI435 | 980..1020 | 0,5 | — | — | — | — |
| HN77TYUR | 1080 | 8 | — | — | 700..750 | 16 |
| HN70VMTU | 1200 | 2 | 1050 | 4 | 800 | 16 |
| HN35VTU | 1180 | 2,5 | 1050 | 4 | 750..800 | 16 |
| EI445R | 1200 | 4..6 | — | — | 850 | 15..20 |
| EI893 | 1160 | 2 | — | — | 800 | 12 |
| EI929 | 1220 | 2 | 1050 | 4 | 850 | 8 |
| EI867 | 1220 | 4..10 | — | — | 950 | 8 |
| EN867* | 1180 | 6 | 1000 | 8 | 850 | 16 |
| EI661 | 1200 | 10..15 | 950..1050 | 5..8 | — | — |
| ZhS6K | 1200 | 4 | — | — | — | — |
| * Srednje starenje na 900 °C 8 h. | ||||||
Tablica 3
| Vrsta legure | Sadržaj elementa u % | ||||||||
| C | Kr | Co | Mo | Nb | Ti | Al | Fe | Ostali elementi | |
| Inconel-600 | 0,04 | 15 | — | — | — | — | — | 7 | — |
| Inconel-700 | 0,12 | 15 | 30 | 3 | — | 2,2 | 3,2 | 1 | — |
| Inconel-718 | 0,04 | 19 | — | 3 | 5 | 0,8 | 0,6 | 18 | — |
| Inconel X-750 | 0,04 | 15 | — | — | 1 | 2,5 | 0,9 | 7 | — |
| Nim-80A | 0,08 | 20 | 1 | — | — | 2,3 | 1,3 | 3 | — |
| Nim-90 | 0,08 | 20 | 18 | — | — | 2,5 | 1,5 | 3 | — |
| Rene-41 | 0,08 | 19 | 11 | 10 | — | 3 | 1,5 | 2 | 0,005B |
| Udimet-500 | 0,08 | 18 | 18 | 4 | — | 3 | 2,9 | 0,5 | 0,004 B |
| Udimet-520 | 0,05 | 19 | 12 | 6 | — | 3 | 2 | 0,5 | 0,005 V; 1 W |
| Udimet-700 | 0,15 | 15 | 19 | 5 | — | 3,5 | 4,5 | 0,5 | 0,05B |
| Waspaloy | 0,10 | 20 | 14 | 4 | — | 3 | 1,3 | 0,75 | 0,004 B; 0,06 Zr |
| Inconel-713 | 0,12 | 13 | — | 4,5 | 2 | 0,6 | 6 | 0,5 | — |
| Inconel-713 C | 0,06 | 12 | 1,5 | 4,5 | 2 | 0,6 | 6 | 0,3 | — |
| IN-100 | 0,15 | 10 | 14 | 3 | — | 5 | 5,5 | — | 0,015 V; 0,06 Zr; 1,0 V |
| B-1900 | 0,10 | 8 | 10 | 6 | — | 1,0 | 6 | — | 0,015 V; 0,08 Zr; 4,5 Ta |
Tablica 4
| Vrsta legure |
|
|||||||||
| C | Kr | Co | Mo | W | Ti | Al | Fe | B | Ostali elementi | |
| EI435 | 0,10 | 20 | — | — | — | 0,30 | 0,10 | 1 | — | — |
| HN77TYUR | 0,05 | 20 | — | — | — | 2,5 | 0,8 | 1 | 0,01 | 0,10 Ce |
| HN70VMTU | 0,10 | 15 | — | 3 | 6 | 2,1 | 2,1 | do 5 | 0,02 | 0,02 Ce; 0,3 V |
| HN35VTU | 0,05 | 15 | — | — | 3 | 3 | 1,2 | ~40 | 0,03 | 0,02 Ce |
| EI445R | 0,05 | 18 | — | 4,5 | 4,5 | 2,5 | 1,2 | 1 | 0,01 | 0,02 Ce |
| EI893 | 0,05 | 15 | — | 5 | 10 | 1,4 | 1,4 | 1 | 0,01 | 0,02 Ce |
| EI929 | 0,06 | 10,5 | 15 | 5 | 6 | 1,7 | 4 | — | — | 0,1 Ba; 0,5 V |
| EI867 | 0,06 | 9,5 | 5 | 10 | 5 | — | 4,5 | — | 0,02 | — |
| ZhS6-K | 0,15 | 11,5 | 4,5 | 4 | 5 | 2,8 | 5,5 | 1 | 0,02 | — |
Temperatura otvrdnjavanja u inozemstvu je niža i vrijeme držanja je mnogo kraće (gotovo 2 puta) od temperature otvrdnjavanja koja se koristi u SSSR-u. Zbog toga su strane legure sitnije zrnate od onih koje se koriste u našoj zemlji. Drugo kaljenje se ne koristi u inozemstvu, dok se kod nas uspješno koristi za mnoge legure.
Dano u tablici. 1 i 2 tipični načini toplinske obrade mogu se mijenjati ovisno o zahtjevima. Poznato je da krupnozrnate legure, dobivene zagrijavanjem na visoke temperature, imaju veću otpornost na puzanje od sitnozrnatih. Krupnozrnate legure (2-3 boda) također imaju znatno veću dugotrajnu čvrstoću na visokim temperaturama. Međutim, u slučaju umjereno visokih temperatura (600-700 °C), legure s prosječnom veličinom zrna od 4-5 točaka imaju veću otpornost na toplinu. Finozrnata struktura, zbog veće površinske energije razgranatih granica zrna, nestabilnija je, osobito pri povišenim radnim temperaturama, stoga veličina zrna toplinski postojanih legura, osobito onih namijenjenih dugotrajnoj uporabi, mora odgovarati 3 -4 boda na standardnoj ljestvici. Ova veličina zrna je uobičajena nakon zagrijavanja na 1100-1120 °C, a za složene legure na 1150-1170 °C.
U inozemstvu se većina industrijskih legura zagrijava na tim temperaturama.
Za postizanje visokih svojstava čvrstoće na sobnoj i niskim temperaturama (~550 °C), normalizaciju treba provesti na 950-1050 °C i starenje na nižim temperaturama, zbog čega su legure sitnozrnate (5-6. točka ), ojačan fino dispergiranim γ precipitatima '-faza.
Dakle, izbor načina toplinske obrade određen je traženim mehaničkim svojstvima. Kada se koriste legure s visokom disperzijskom otvrdnuću za rad na temperaturama koje prelaze temperaturni raspon disperzijskog otvrdnjavanja (na primjer, na 900-950 ° C), podvrgavaju se samo jednoj normalizaciji. Zagrijavanjem na radne temperature dolazi do intenzivnog otvrdnjavanja legura tijekom procesa zagrijavanja (anatermno starenje), maksimalno otvrdnjavaju u zoni radne temperature i mogu uspješno podnijeti opterećenja određeno vrijeme. Međutim, iste legure, prethodno starene, imaju manju otpornost na temperature i opterećenja i stoga su manje učinkovite. Legure slabo disperzijskog otvrdnjavanja (EI813, EI435, Inconel-600, itd.) Ne podvrgavaju se starenju, jer njihovo disperzijsko otvrdnjavanje ima mali učinak i događa se tijekom rada. Da bi se osigurala dugotrajna stabilnost legura, nužan je umjeren sadržaj faza za ojačavanje u njihovoj strukturi (tj. upotreba legura umjerene disperzijske čvrstoće). Vrlo je važno postići ravnomjerno i maksimalno odvajanje fino dispergiranih intermetalnih i karbidnih faza, što je omogućeno stupnjevitim načinima obrade. Stupnjevi režimi starenja, iako dovode do gubitka svojstava čvrstoće, značajno povećavaju plastična svojstva i smanjuju sklonost legura toplinskoj krtosti. Međutim, kasniji pokusi pokazali su neprikladnost ove metode. Tako su na leguri KhN35VTYu (EI787) visoke disperzijske čvrstoće testirani složeni režimi toplinske obrade istovremeno s najjednostavnijim režimom, koji se sastoji od samo jednog starenja na 750 °C. Sklonost toplinskoj krtosti procijenjena je pri izloženosti do 10.000-20.000 h a temperatura 700 °C. Rezultati (tablica 5) pokazuju da, bez obzira na složenost režima prethodne toplinske obrade, legura postaje krta. Povećanje broja stupnjeva kaljenja ili trajanja držanja utječe samo na početne vrijednosti udarne čvrstoće. Tijekom procesa starenja smanjuje se, au manjoj mjeri nakon toplinske obrade koja se sastoji samo od starenja.
Kao što je prethodno navedeno, procesi odvajanja disperzije, koalescencije i otapanja termodinamički nestabilnih čestica druge faze odvijaju se kontinuirano. Ti se procesi odvijaju regenerativno, ponavljaju se ciklus za ciklusom, stoga, bez obzira koliko je legura prethodno odležala i komplicirani režimi toplinske obrade, ona će promijeniti svoja svojstva tijekom dugotrajnog izlaganja toplini i postati krta kao rezultat stalne oslobađanje čestica faze ojačavanja i promjene strukturnog stanja.
Trebamo se usredotočiti na originalan i jednostavan način toplinske obrade disperzivno otvrdnjavajućih toplo ili hladno deformiranih legura, koji se sastoji od jednokratnog starenja (bez prethodnog kaljenja).
Ovaj način vam omogućuje postizanje najboljih svojstava čvrstoće i duktilnosti u širokom rasponu temperatura, kao i najveću otpornost na toplinu i otpornost na umor na temperaturama do 750 ° C. Osim toga, ovaj način pruža bolju otpornost na toplinsku krtost i neosjetljivost na rezove. Režim obrade koji se sastoji samo od starenja testiran je na nekim legurama i uspješno je uveden u proizvodnju. Još nema informacija o korištenju takvih režima u inozemstvu.
Drugi važan uvjet za osiguranje dugotrajne stabilnosti legura je postizanje visoke toplinske stabilnosti faza ojačanja. To se postiže kompliciranjem sastava ojačavajućih faza, uvođenjem u leguru elemenata koji su djelomično uključeni u sastav ojačavajuće γ’-faze. Najučinkovitije ojačavanje γ faza - Ni 3 Al i Ni 3 Ti i njihova kombinacija - Ni 3 (A1, Ti) može se komplicirati: niobijem, tantalom, kositrom, silicijom, magnezijem, berilijem, rutenijem, molibdenom i drugim elementima koji osiguravaju disperzijsko otvrdnjavanje legura nikla. Od njih su posebno zanimljivi elementi nešto većeg atomskog promjera, poput kositra.
Atomski promjeri nekih elemenata koji tvore faze tipa γ’ s niklom su sljedeći:
Ublažavanje stresa. Kaljenje se često koristi za ublažavanje naprezanja i stabilizaciju dimenzija dijelova. Unutarnja naprezanja mogu nastati kao posljedica strojne obrade, zavarivanja ili tijekom rada. Gotovi proizvodi od legura otpornih na toplinu kaljeni su na 400-700 °C s izlaganjem ovisno o dimenzijama proizvoda; nakon odmora, polagano hlađenje. Pri višim temperaturama kaljenja počinju se odvijati procesi starenja, a kod mnogih legura kaljenje se može kombinirati s konvencionalnim starenjem, stoga je kao završnu obradu prije rada preporučljivo provesti starenje, koje omogućuje potpuno uklanjanje unutarnjih naprezanja.
Nova istraživanja. U SAD-u je izdan patent za metodu povećanja tvrdoće, karakteristika čvrstoće, otpornosti na puzanje i otpornosti na toplinu austenitnih legura otpornih na toplinu na bazi nikla, nikal-kobalta i drugim bazama (US patent br. 3329535 od 4. srpnja 1967.) . Ova se metoda sastoji od obrade otopine uz hlađenje zrakom pod visokim hidrostatskim tlakom (10’000-50’000 bankomat), što značajno smanjuje topljivost ugljika u čvrstoj otopini (držanje pod tlakom 1-10 min). Kao rezultat visokog tlaka, atomi ugljika ili karbidi se "istiskuju" iz matrice u koherentne precipitate i raspoređuju se u obliku mreže, pri čemu čestice koherentnih faza ne ispadaju, kao obično, duž granica zrna. Naknadnim starenjem (650-980 °C), karbidi se talože oko ravnomjerno raspoređenih staničnih formacija krute otopine.
Zanimljiva su istraživanja provedena u SAD-u na leguri Inconel-718. Ojačanje ove legure postiže se taloženjem γ'-faze na bazi Ni 3 Nb, čiji sastav odgovara spoju Ni 3 (Nb 0,8 Ti 0,2), . Legura Incone1-718 polako se stvrdnjava disperzijom i kao rezultat toga je visokotehnološka i dobro zavarljiva. Pogodan je za rad do 760 °C. Njegova visoka čvrstoća (σ 0,2 do 120-145 kg/mm2) u kombinaciji s dobrom otpornošću na koroziju. Vrijedi spomenuti nisku temperaturu normalizacije od 955 °C (vidi tablicu 1), koja daje visoke vrijednosti čvrstoće. Utjecaj niobija na svojstva ove legure je povoljan i učinkovit. Titan također ima sve veći učinak na svojstva legure Inconel-718, ništa manje nego niobij. Učinak aluminija je manje značajan, uzrokujući blagi porast čvrstoće s promjenjivim učinkom. Silicij je po utjecaju sličan niobiju uz manja odstupanja. U radu su prikazani rezultati istraživanja binarnih (Ni+Si) i ternarnih (Ni+Si+Ti) legura. Utvrđeno je nastajanje β-faze: Ni 3 S i Ni 3 (Si, Ti), u legurama koje sadrže ~12-13% Si odnosno 6-10% Si odnosno 1-4% Ti. Metodom rendgenske difrakcije utvrđeno je da je faza Ni 3 (Si, Ti) slična γ’-fazi Ni 3 (Al, Ti); Ni 3 Si, ili β-faza u binarnim legurama nastaje kao rezultat peritektoidne reakcije na temperaturama ispod 1040 °C. Ima značajnu plastičnost, poput odgovarajuće Ni 3 (Si, Ti) faze. Dodatak titana binarnoj leguri (~2%) eliminira peritektoidnu β-tvorbu, a rezultirajuća Ni 3 (Si, Ti) faza ima isto talište kao spoj Ni 3 Ti (1380 °C). Legure koje sadrže silicij i titan u navedenim količinama imaju prilično visoka svojstva čvrstoće i duktilnosti. Maksimalna vlačna čvrstoća i granica tečenja lijevanih legura na sobnoj temperaturi su redom: 55-57 i 25-28 kg/mm2, a minimalno istezanje je u rasponu od 15-30%.Ostala svojstva ovih disperzivno otvrdnjavajućih legura nisu navedena.
Štetne faze. Tijekom dugotrajne toplinske obrade ili tijekom rada oslobađaju se σ-, μ- i druge faze u mnogim legurama otpornim na toplinu, koje nemaju strogi stehiometrijski omjer i čvrste su otopine promjenjivog sastava. Ove faze uzrokuju smanjenje plastičnih svojstava čelika i legura. Nastajanje σ-faze mogu znatno pospješiti krom, volfram, molibden itd. Mali dodaci kobalta (do 5%) mogu smanjiti proces nastajanja σ-faze. Istodobno je dio faze ojačanja Ni 3 M i otpušta krom u čvrstu otopinu. Sadržaj kobalta iznad 5% aktivno utječe na σ-formiranje, posebno kada u leguri postoji manjak kroma. Postoje metode za izračunavanje vremena nastanka σ faze u legurama. To su izračuni takozvane N v točke - točke gustoće slobodnih elektrona, no oni nisu uvijek točni. Postoje legure koje imaju opasnu točku Nv, ali ne tvore σ-fazu. σ faza je otkrivena u legurama Ud-700, Ud-500, Ud-520, IN-713C i Rene-41. Iako je σ faza smanjila učinkovitost legura Ud-700 i IN-100, imala je mali ili nikakav učinak na čvrstoću drugih legura. Istraživanja lijevanih legura visoke čvrstoće pokazala su da prisutnost σ-faze ne utječe na smanjenje svojstava.
Legure na bazi nikla dobro su otporne na oksidaciju do temperatura od 850-950 °C. Na višim temperaturama (temperature zagrijavanja za kaljenje) oksidiraju se s površine i duž granica zrna, stoga je za toplinsku obradu toplinski postojanih legura na visokim temperaturama, ovisno o radu, poželjno imati vakuumske ili vodikove peći. . Hlađenje metala na kraju izlaganja postiže se mlazom inertnog plina. Ako je oksidacija neprihvatljiva, moraju se koristiti pećnice sa zaštitnom atmosferom. Zagrijavanje u slanim kupkama je nepoželjno, budući da kloridi u kupki mogu reagirati s metalnom površinom tijekom procesa zagrijavanja, čak i pri temperaturama starenja. Termo peći za starenje mogu biti konvencionalne sa zračnom atmosferom i grijane na plin. Razrijeđena egzotermna atmosfera je relativno sigurna i ekonomična. Endotermna atmosfera se ne preporučuje. Ako je oksidacija neprihvatljiva, koristi se atmosfera argona. Točnost kontrole temperature tijekom toplinske obrade treba biti unutar 4-5 °C za kovane legure i 8-10 °C za lijevane legure.
Bibliografija:
1.
Nazarov E. G., Latyshov Yu V. Poboljšanje svojstava čelika i legura otpornih na toplinu otpornih na disperzijsko otvrdnjavanje. M., GOOINTI, 1964, broj 23-64-1349/26.
2.
Borzdyka A. M., Tseitlin V. 3. Struktura i svojstva legura otpornih na toplinu u vezi s toplinskom obradom NTO MASHPROM M., “Machine Building”, 1967.
3.
Belikova E.I., Nazarov E.G. “MiTOM”, 1962, broj 7.
4.
Betterige W., Franklin A. "J. Instituta za metale«, 1957., v. 85.
5.
Betteridge W. Smith. Metalni materijali otporni na toplinu. Strana izdavačka kuća lit., 1958.
6.
Belyatskaya I. S., Livshits B. G. “Novosti sveučilišta. Crna metalurgija", 1960, br. 7.
7.
Estulin G.V. Dodatak časopisu "Čelik", 1958.
8.
Livshits D. E., Khimushin F. F. Istraživanje legura otpornih na toplinu. Akademija znanosti SSSR-a, 1957.
9.
Danesi W., Donachie M., Radavich J. “TASM”, 1966., v. 59.
10.
Danesi W., Donachie M. “J. Instituta za metale", 1969., v. 97.
11.
Cowan T. "J. metala", 1968., v. 20, broj 11.
12.
Nazarov E. G., Pridantsev M. V. “MiTOM”, 1963, br. 11.
13.
Nazarov E. G. “MiTOM”, 1969, br. 8.
14.
Sims S. "J. metala", 1966., br. 10.
15.
Levin E. E., Pivnik E. M. Progresivne metode toplinske obrade visokolegiranih toplinski otpornih legura. Serija “Znanost o metalima i toplinska obrada”. Vol. 4. Lenjingrad, 1963.
16.
Gulyaev A. P., Ustimenko M. Yu, “Izvestija Akademije znanosti SSSR-a “Metali”, 1966., br. 6.
17.
Ulyanin E. A. “MiTOM”, 1966, br. 10.
18.
Williams K. "J. Instituta za metale", 1969., v. E7.
19.
Murphy H., Sims C. Beltran A. "J. metala", 1968., v. 20, broj 11.
20.
Burger J., Hanink D. “Metal Progress” 1967, v. 92, broj 1.
21.
Wagner H., Prock J “Metal Progress”, 1967., v. 91, broj 3.
22.
Mihalisin I., Bicber C., Grant R. “Trans, of Metallurgical Society of A1ME”, 1968., v. 242.
23.
Khimushin F. F. Čelici i legure otporni na toplinu. M. "Metalurgija", 1969.
24.
Ozel M., Nutting I. "J. Institut za željezo i čelik", 1969., v. 207.
Austenitni čelici imaju niz posebnih prednosti i mogu se koristiti u radnim okruženjima koja su vrlo agresivna. Nemoguće je bez takvih legura u elektroenergetici, naftnoj i kemijskoj industriji.
Austenitni čelici su čelici s visokim stupnjem legiranja, pri kristalizaciji nastaje jednofazni sustav, karakterizira face-centred kristalna rešetka. Ova vrsta rešetke se ne mijenja čak ni kada je izložena vrlo niskim temperaturama (oko 200 stupnjeva Celzijusa). U nekim slučajevima postoji još jedna faza (volumen u leguri ne prelazi 10 posto). Tada će rešetka biti usredotočena na tijelo.
Opis i karakteristike
Čelici se dijele u dvije skupine s obzirom na sastav njihove baze i sadržaj legirnih elemenata kao što su nikal i krom:
- Sastavi na bazi željeza: nikal 7%, krom 15%; ukupni broj aditiva - do 55%;
- Nikal i željezo-nikal sastavi. U prvoj skupini sadržaj nikla kreće se od 55% i više, au drugoj - od 65 i više posto željeza i nikla u omjeru 1:5.
Zahvaljujući niklu, moguće je postići povećanu duktilnost, toplinsku otpornost i obradivost čelika, a uz pomoć kroma - dati potrebna otpornost na koroziju i toplinu. A dodavanje drugih legirajućih komponenti omogućit će dobivanje legura s jedinstvenim svojstvima. Komponente su odabrane u skladu s upotrebnom svrhom legura.
Za legiranje se uglavnom koristi:
- Feritizatori koji stabiliziraju strukturu austenita: vanadij, volfram, titan, silicij, niobij, molibden.
- Austenizatori predstavljeni dušikom, ugljikom i manganom.
Sve navedene komponente nalaze se ne samo u suvišnim fazama, već iu čvrstoj otopini čelika.
Legure otporne na koroziju i temperaturne promjene
Širok raspon aditiva omogućuje vam stvaranje posebnih čelika koji primjenjivat će se za proizvodnju strukturnih komponenti i radit će u kriogenim, visokotemperaturnim i korozivnim okruženjima. Stoga su sastavi podijeljeni u tri vrste:
- Otporan na toplinu i otporan na toplinu.
- Otporan na koroziju.
- Otporan na niske temperature.
Legure otporne na toplinu ne uništavaju kemikalije u agresivnom okruženju i mogu se koristiti na temperaturama do +1150 stupnjeva. Izrađuju se od:
- Elementi plinovoda;
- Oprema za peći;
- Komponente grijanja.
Vrste otporne na toplinu mogu dugo izdržati stres na povišenim temperaturama bez gubitka visokih mehaničkih karakteristika. Prilikom legiranja koriste se molibden i volfram (za svaki dodatak može se izdvojiti do 7%). Bor se koristi za mljevenje žitarica u malim količinama.
Austenitni nehrđajući čelici (otporni na koroziju) karakteriziraju niski sadržaj ugljika (ne više od 0,12%), nikla (8-30%), kroma (do 18%). Provodi se toplinska obrada (kaljenje, kaljenje, žarenje). Važno je za proizvode od nehrđajućeg čelika, jer omogućuje dobro držanje u raznim agresivnim okruženjima - kiselim, plinovitim, alkalnim, tekućim metalima na temperaturama od 20 stupnjeva i više.
Austenitni sastavi otporni na hladnoću sadrže 8-25% nikla i 17-25% kroma. Koriste se u kriogenim jedinicama, ali troškovi proizvodnje značajno rastu, pa se koriste vrlo ograničeno.
Svojstva toplinske obrade
Vrste otporne na toplinu i otporne na toplinu mogu se podvrgnuti različitim vrstama toplinske obrade kako bi se povećala korisna svojstva i modificirala postojeća struktura zrna. Riječ je o broju i principu raspodjele disperznih faza, veličini samih blokova i zrna i sl.
Žarenje takvog čelika pomaže smanjiti tvrdoću legure (ponekad je to važno tijekom rada), kao i eliminirati prekomjernu lomljivost. Tijekom procesa obrade metal se zagrijava na 1200 stupnjeva 30-150 minuta, a zatim se potrebno Ohladite što je brže moguće. Legure sa značajnim udjelom legirajućih elemenata obično se hlade u uljima ili na otvorenom, dok se jednostavnije legure hlade u običnoj vodi.
Često se provodi dvostruko kaljenje. Prvo, prva normalizacija sastava izvodi se na temperaturi od 1200 stupnjeva, a zatim druga normalizacija na 1100 stupnjeva, što omogućuje značajno povećanje plastičnih i toplinski otpornih svojstava.
Povećana toplinska otpornost i mehanička čvrstoća mogu se postići postupkom dvostruke toplinske obrade (kaljenje i starenje). Prije rada provodi se umjetno starenje svih legura otpornih na toplinu (to jest, disperzijsko su otvrdnute).