Влияние отпуска на микроструктуру и механические свойства теплотехнической стали 10Х9К3В2МФБР, легированной Ta и B

Аннотация

Изучено влияние закалки на воздухе и последующего отпуска на структуру и механические свойства стали 10Х9К3В2МФБР, легированной танталом и бором. Проведены испытания на растяжение и удар, измерена твердость, проанализированы микроструктура, дислокационная структура и изломы образцов. Показано, что после закалки на воздухе формируется структура пакетного мартенсита с наноразмерными частицами карбонитрида (Nb, Ta)(C, N) и цементита, а также остаточный аустенит пленочной морфологии по границам мартенситных реек и блоков. Сталь в этом состоянии характеризуется высокой прочностью (σ_0,2 = 1020 МПа) и ударной вязкостью (24 Дж/см² ). При низкотемпературном отпуске дисперсионное твердение и распад остаточного аустенита с выделением цепочек цементита вдоль межкристаллитных границ приводит к охрупчиванию стали. Повышение температуры отпуска в интервале 500 – 750 °C сопровождается снижением прочностных характеристик, при этом значительное повышение ударной вязкости происходит только при температурах отпуска ³ 780 °C. Установлено, что относительно высокая температура отпуска, необходимая для обеспечения удовлетворительной ударной вязкости, связана с повышенной дисперсностью частиц карбида M₂₃C₆ и карбонитрида (Nb, Ta)(C, N), затрудняющих процессы возврата в структуре пакетного мартенсита.