Plienas su pridėtais mikro legiravimo elementais, tokiais kaip Ti, Nb ir V, turi stipriausią atsparumą grūdelių augimui. Jie veiksmingai slopina nenormalų grūdų stambiavimą aukštoje temperatūroje, sudarydami stabilius karbidus arba nitridus, kurie sutvirtina grūdelių ribas.
1. Mikro legiruotas plienas (veiksmingiausias)
Plienas, kurio sudėtyje yra Ti-: Ti gali sudaryti labai stabilų TiC (titano karbidą), kuris nėra lengvai ištirpsta aukštoje temperatūroje ir gali ilgą laiką išlaikyti smulkių dalelių būseną. Jis turi stipriausią grūdų ribą suspaudžiantį poveikį ir yra veiksmingiausias elementas, stabdantis austenito grūdelių augimą.
Plienas, kurio sudėtyje yra Nb-: NbC (niobio karbidas) vidutiniškai tirpsta austenite ir gali nusodinti perkristalizuojant, veiksmingai užkertant kelią grūdelių augimui, ypač tinka kontroliuojamiems valcavimo ir aušinimo procesams.
V-turintis plieną: VC (vanadžio karbidas) taip pat turi gerą sukibimo efektą, tačiau jo stabilumas yra šiek tiek mažesnis nei TiC ir NbC, todėl tinka vidutinės{1}}temperatūroms.
Praktinė rekomendacija: naudojant mikro legiruotą H13 modifikuotą plieną (pvz., su pridėtu Ti/Nb/V), galima žymiai pagerinti atsparumą grūdų augimui karšto tekėjimo štampuose.
2. Iš prigimties smulkus-grūdėtas plienas: šio tipo plienas lydymosi metu deoksiduojamas arba mikrolegiruojamas, todėl pliene susidaro smulkūs, išsklaidyti nitridai arba karbonitridai, stabdantys grūdelių augimą kaitinant.
Po terminio apdorojimo iki 930 laipsnių ir išlaikant šio tipo plieno grūdeliai išlieka smulkūs (grūdelių dydis didesnis arba lygus 5 klasei), todėl tinkamas ilgalaikiam-aukštos{3}}temperatūrų naudojimui.
Sprendimo kriterijai: grūdelių dydis įvertintas pagal GB/T 6394. Iš prigimties smulkiagrūdis{1}} plienas standartinėmis sąlygomis nešiurkštėja.
3. Kiti elementai, turintys slopinamąjį poveikį
|
Elementas |
Slopinimo mechanizmas |
Efektyvumo lygis |
|
W |
Aukštoje temperatūroje sudaro stabilius karbidus, trukdančius grūdų ribos migracijai |
Vidutinis |
|
Mo |
Pagerina austenito stabilumą, lėtina grūdų augimą |
Vidutinis |
|
Al |
Sudaro AlN daleles, kad pritvirtintų grūdelių ribas, neleidžiant sutirštėti kaitinant |
Stiprus |
Pastaba: tokie elementai kaip Ni, Mn ir P neturi galimybės slopinti grūdų augimo. Ni gali netgi skatinti austenitiką, o Mn sumažina kritinį tašką ir pagreitina grūdų augimą.
4. Praktinės medžiagos parinkimo rekomendacijos
Pageidaujamos medžiagos: mikro legiruotas plienas, kuriame yra Ti, Nb ir V (pvz., H13+Ti);
Venkite: nedeoksiduotų arba šiurkščiavilnių{0}}grūdžių ruošinių ir paprasto anglinio plieno be grūdėtumo{1}}rafinavimo elementų;
Pagalbinės priemonės: prieš pradėdami naudoti naujas formas, atlikite metalografinius bandymus, kad įsitikintumėte, jog pradinis grūdelių dydis yra 5–8. Apsaugos principas: antrosios fazės dalelės (pvz., TiC ir NbC) riboja grūdų ribos judėjimą dėl Zenerio prispaudimo efekto, kuris yra pagrindinis mechanizmas, neleidžiantis augti grūdams.
