Učinak starenja na 750 stupnjeva na mikrostrukturu i mehanička svojstva novog tipa silikonske bifazne ploče otporne na habanje
Od prvog otkrića bifazne strukture 1927., bifazne ploče otporne na habanje brzo su se razvijale. Struktura dvofazne ploče otporne na habanje sastoji se od dvije faze ferita i austenita. Ima prednosti feritne ploče otporne na habanje i austenitne ploče otporne na habanje, te ima izvrsna mehanička svojstva i svojstva otpornosti na habanje. Ploče otporne na habanje naširoko se koriste u rudarstvu, cementu, strojarstvu, energetici i drugim područjima.
Trenutno dizajnira novi tip Si bipolarnih pločastih materijala otpornih na habanje 00 cr20ni6si3 Cr20 odjel. 5 cu1. 5 mo1. 3 n0. 2 (maseni udio, %). Čisto željezo, čisti krom, čisti nikal, ferosilicij, čisti bakar i legure feromolibdena taljene su i lijevane u ingot pomoću ZG-25 vakuumske srednjefrekventne indukcijske peći pod zaštitom argona. Izmjereni kemijski sastav legure (maseni udio, %): C0,032, N0,124, Cr19,9, Ni5,89, Si3,44, Mo1,26, Fe marža.
Nakon ljuštenja i vrućeg kovanja, ingot je uzorkovan duž smjera vrućeg kovanja. Nakon krute otopine na 1050 stupnjeva tijekom 30 minuta, uzorak je odležao na 750 stupnjeva tijekom 0,5, 1,5, 3, 6, 10 sati i 15 sati, a zatim je kaljen vodom. Uzorak je brušen i poliran, zatim očišćen i osušen alkoholom i acetonom te elektrolitički jetkan u 10% otopini KOH oko 30 s. Mikrostruktura uzorka promatrana je metalografskim mikroskopom (OM) i skenirajućim elektronskim mikroskopom (SEM). Karakteristike istaložene faze nakon tretmana starenjem promatrane su transmisijskom elektronskom mikroskopijom JEM2010F (TEM). Prema nacionalnom standardu GB/T229-2007, materijal nakon tretmana otopinom i starenjem prerađen je u 10mm×10mm×55mmV udarni uzorak s urezima duž smjera stanja kovanja. Ispitivanje udarom provedeno je AHC-3000/2-AT strojem za ispitivanje udarom na sobnoj temperaturi. Maksimalna energija udarca bila je 300J, za svaki ispitni uvjet ispitana su tri učinkovita uzorka i uzeta je prosječna vrijednost energije apsorpcije udarca. Morfologija udarnog loma promatrana je skenirajućim elektronskim mikroskopom. Tvrdoća uzorka nakon tretmana otopinom i starenjem izmjerena je Brinellovim mjeračem tvrdoće. Rezultati pokazuju da:
(1) Tretman starenjem značajno smanjuje učinak udarca na sobnoj temperaturi, a energija udarca apsorbirana na sobnoj temperaturi naglo pada s oko 150 J uzorka krute otopine na manje od 20 J uzorka starenja. Tvrdoća po Brinellu uzorka čvrste otopine je oko 252HB, a tvrdoća po Brinellu lagano se povećava na oko 271HB nakon starenja od 1,5 h. Tvrdoća po Brinellu kod uzoraka s vremenom starenja dužim od 1,5h malo se mijenja i svi su između 240 i 247HB.
(2) S povećanjem vremena starenja, prosječna veličina štapićaste ε-Cu faze lagano se povećava, a sadržaj Cu u ε-Cu fazi raste. Nakon kratkog vremena starenja, taloženje nanometarske ε-Cu faze u austenitu i taloženje sitnijeg granuliranog Cr23C6 karbida na granici feritne/austenitne faze može poboljšati Brinellovu tvrdoću Cr20 bifazne ploče otporne na habanje. Količina istaložene faze Si3N4 povećava se s vremenom starenja, a taloženje faze Si3N4 u feritnoj fazi i granici faze ferit/austenit značajno smanjuje učinak udarca Cr20 dvofazne ploče otporne na habanje na sobnoj temperaturi.
