Vytvoření materiálově-technologického modelu pro zjištění vlivu rychlosti ochlazování na podíl zbytkového austenitu u zápustkových výkovků z vysokopevných ocelí legovaných MN a SI

Abstract

V současné době u moderních zápustkových výkovků stoupají požadavky nejen v oblasti konstrukce, ale také požadavky na dobré mechanické vlastnosti. Zejména kombinace dobré pevnosti a tažnosti je důležitá pro správnou funkčnost a dlouhou životnost výrobku. Pro dosažení těchto požadavků je důležitá správná volba tepelného zpracování a legovací strategie. Jako experimentální ocel byla zvolena ocel s obsahem Mn 2,5 %, křemíku 2,09 % a chromu 1,34 % s podíly Ni a Mo. Z této oceli byl vykován reálný zápustkový výkovek. Jelikož je u výkovků, které nemají konstantní průřez, tepelné zpracování obtížnější, byl výkovek v místě s nejrychlejším a nejpomalejším ochlazováním opatřen termočlánky a tepelně zpracován Q-P procesem. Q-P proces je tepelné zpracování, které kombinuje kalení s následným přerozdělením, kdy dochází ke stabilizaci zbytkového austenitu v martenzitické matrici. Z údajů naměřených pomocí termočlánků byla získána reálná data průběhu ochlazování na povrchu a uvnitř výkovku. Na základě těchto dat byly sestaveny modely tepelného zpracování průběhu ochlazování výkovku. Tyto modely byly odzkoušeny na termomechanickém simulátoru. Následně byla provedena metalografická analýza a byl posouzen vliv rychlosti ochlazování na mechanické vlastnosti a podíl zbytkového austenitu. Po provedení mechanických zkoušek bylo dosaženo meze pevnosti kolem 2100 MPa při tažnosti 15 % a 17 % zbytkového austenitu. Při srovnání modelu s reálným výkovkem z hlediska struktury i mechanických vlastností bylo posouzeno, zda lze využít materiálově technologické modelování pro optimalizaci tepelného zpracování výkovků v laboratorních podmínkách.