В наш час близько 90% усієї виплавлюваної сталі, а також кольорових металів і сплавів обробляються тиском. Прокатка - найбільш розповсюджений вид обробки металів тиском. Прокатка найчастіше поділяється на гарячу і холодну і здійснюється в прокатних цехах. Відомо, що сучасні стани мають багато клітей, що підрозділяються на чорнові, проміжні і чистові. Кожний з типів клітей характеризується своїми особливими параметрами і, відповідно, повинний бути виготовлений зі свого матеріалу. Для виготовлення валків чорнових клітей звичайно використовують сірі чавуни, чистових - тверді сплави, а для виготовлення валків проміжних клітей існує багато марок сталей, що розрізняються в залежності від вироблюваної продукції. Широке розповсюдження як матеріал для валків проміжних клітей отримали високохромисті стали, що характеризуються високими зносостійкістю і твердістю, що досягаються спеціальною термічною обробкою. Вивченню впливу термічної обробки на структуру і властивості високовуглецевих хромонікелевих сталей присвячена дана магістерська робота.
Дослідження проводилися на зразках зі сталі Х12Н4, вирізаних з валка для гарячої прокатки арматури і сортового прокату. Як термообробку застосовувалося загартування від 1100оС, тривалість витримки - 30хв. з наступним відпуском різної тривалості. Охолодження після відпуску проводилося на повітрі й у печі. Кожен етап термічної обробки супроводжувався виміром твердості за методом Роквелла по шкалі С в відповідності з ГОСТ 9013. Дослідження мікроструктури зразків після обробки проводилося на мікроскопі Neophot 21 при збільшеннях х200, х500 і х1000. Для травлення зразків застосовувався 30% водяний розчин хлорного заліза. Вимір твердості показав, що після загартування відбувається деяке підвищення твердості в порівнянні з вихідними її значеннями. Характер впливу відпуску різної тривалості при різних умовах охолодження показаний на рисунках 1 і 2.
Рисунок 1 - Вплив тривалості відпуску з охолодженням на повітрі на твердість сталі Х12Н4 після гартування
Рисунок 2 - Вплив тривалості відпуску з охолодженням в печі на твердість сталі Х12Н4 після гартування
З приведених даних видно, що однократний відпуск при охолодженні на повітрі приводить до зниження твердості щодо її значень, отриманих після загартування. При охолодженні в печі підвищення твердості відбувається при тривалості відпуску 1 година. При цьому структура має вид, представлений на рисунку 3.
Рисунок 3 - Структура сталі Х12Н4 після гартування від 1100оС в маслі и однократного відпуску при 600оС протягом 1 години з охолодженням в печі, х500
З рисунка 3 видно, що в ході відпуску відбувається частковий розпад залишкового аустеніту на мартенсит відпуску, що має чітко виражену голчасту будівлю, також відбувається виділення карбідів.
Проведені дослідження показали, що розпад високолегованого аустеніту в хромонікелевій сталі типу Х12Н4 відбувається при відпуску з охолодженням у печі тривалістю 1 година, також відбувається виділення карбідів, що супроводжується підвищенням твердості. Надалі планується дослідження впливу дворазового відпуску на структуру і властивості такої сталі.