Aké zmeny nastávajú v mikroštruktúre odliatkov odolných voči opotrebovaniu za podmienok vysokej teploty a vysokého tlaku?

1. Fázová transformácia a precipitácia fázy
Pri vysokotlakovom starnutí (1–5 GPa) austenitická štruktúra vysokomangánovej ocele odolnej voči opotrebovaniu precipituje veľké množstvo jemných karbidov (šírky 60–100 nm), sprevádzaných tvorbou ε-martenzitu. Tieto jemné karbidy sú rovnomerne rozdelené, čo výrazne zlepšuje tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu odliatky odolné proti opotrebovaniu .

2. Zmena veľkosti zrna s hrúbkou steny
Štúdie superzliatin na báze Ni₃Al ukazujú, že zvýšená hrúbka steny vedie k zhrubnutiu zŕn, zvýšeniu nekovových inklúzií a mikroštruktúre, ktorá sa transformuje z rovnomerných jemných zŕn na hrubé zrná a k lokalizovanej segregácii. Vo valcoch pecí a sálavých rúrach vyrábaných našou spoločnosťou zachováva hrúbka steny riadená pod 3 mm jemnú a rovnomernú štruktúru γ-fázy, ktorá zaisťuje pevnosť pri vysokých teplotách.

3. Hustota dislokácie a stresom indukovaná fázová transformácia
Za podmienok vysokej teploty a vysokého tlaku sa hustota dislokácií výrazne zvyšuje, čo poskytuje viac nukleačných miest pre zrážanie karbidov. V literatúre sa uvádza, že čím väčší tlak, tým viac karbidov podporovaných dislokáciou vzniká, ale nárast sa spomaľuje po prekročení 3 GPa. To vysvetľuje experimentálny výsledok, že tvrdosť materiálu sa po spracovaní pri 3 GPa zvýšila približne o 12 %.

4. Homogenizácia mikroštruktúry po tepelnom spracovaní
Valcovanie za tepla, po ktorom nasleduje starnutie pri vysokej teplote, môže zjemniť a homogenizovať fázy spevňovania, ako je TiC a NbC, čím sa výrazne zlepší rázová húževnatosť a plasticita ocele odolnej voči opotrebovaniu. Spoločnosť pridala do procesu tepelného spracovania 10 % predhrievaciu fázu, čím zvýšila homogenizáciu mikroštruktúry o 30 % a energiu nárazu z 11 J na 24 J.