Efectos de diferentes tratamientos térmicos en la estructura y propiedades del acero inoxidable supermartensítico
Super martensitic stainless steel is a new type of martensitic stainless steel that strictly controls the carbon content below 0.03% on the basis of traditional martensitic stainless steel and increases the nickel content. Compared with the traditional low-carbon martensitic stainless steel, super acero inoxidable martensítico no sólo tiene buena ductilidad tenacidad y mayor resistencia y durezaAdemás, tiene una mayor tenacidad a la fractura, resistencia a la fatiga bajo el agua y resistencia a la abrasión. Tras la normalización del acero inoxidable martensítico, puede obtenerse martensita en láminas, y tras el revenido a cierta temperatura, la martensita revenida adicional puede afectar significativamente y mejorar las propiedades generales del material. Los predecesores estudiaron el acero inoxidable supermartensítico normalizado a 1050°C y templado entre 500°C y 700°C, centrándose únicamente en su microestructura y propiedades mecánicas, y no estudiaron su resistencia a la abrasión. En el estudio, el acero inoxidable super martensítico 1.4314 (S41500) se normalizó y templó una vez y se seleccionó parte de la temperatura para el revenido secundario. Se discutió y estudió en detalle la relación entre la dureza, la tenacidad al impacto y la resistencia a la abrasión del material sometido a 8 tratamientos térmicos diferentes.
Tras el revenido a 550℃-650℃, el acero inoxidable supermartensítico producirá austenita invertida, que en el microscopio electrónico de transmisión son tiras y bloques negros, que suelen distribuirse en los límites de las láminas de martensita y los cristales de austenita. En el límite, la longitud es de 102nm-103nm y la anchura de unos 100nm. La austenita invertida reducirá la resistencia y la dureza del material y aumentará la tenacidad. Cuando la temperatura de revenido primario alcanza los 700℃, aumenta el grado de difusión del Ni enriquecido cerca de la austenita invertida, disminuye la segregación de Ni, y la austenita invertida se transforma en nueva martensita durante el proceso de enfriamiento, que es casi inexistente en el material Austenita invertida, por lo que aumenta la dureza.
Después de templar el acero inoxidable 1.4314 (S41500) una vez a 500℃-700℃, el valor de la dureza disminuye primero y aumenta después a medida que aumenta la temperatura. La dureza del revenido secundario es generalmente inferior a la del revenido primario a la misma temperatura. En el rango de 500℃-700℃, la tenacidad aumenta primero y luego disminuye tras el primer revenido; el segundo tratamiento de revenido tiene poco efecto sobre la tenacidad del acero.
La curva de pérdida de peso acumulada del acero inoxidable 1.4314 (S41500) es de tipo parabólico, la pérdida de peso acumulada aumenta con el incremento del tiempo, y la tasa de pérdida de peso acumulada sigue disminuyendo. Según la ley de abrasión de materiales, para el desgaste de dos cuerpos, la dureza del material determina su resistencia al desgaste. Por lo tanto, la resistencia a la abrasión del acero inoxidable supermartensítico está estrechamente relacionada con la dureza del material. En general, cuanto mayor es la dureza del material, menor es la pérdida de peso acumulada y mejor es la resistencia a la abrasión. El estudio reveló que el acero 1.4314 (S41500) tiene la mayor dureza y una tenacidad deficiente tras el revenido a 500°C, la segunda mayor dureza y buena tenacidad tras el revenido a 550°C, y la mejor resistencia a la abrasión tras el revenido a 550°C, mientras que el material tras el revenido a 500°C su rendimiento antiabrasión ocupa el segundo lugar. Por lo tanto, se puede constatar que la resistencia a la abrasión del acero 1.4314 (S41500) está relacionada principalmente con la dureza, y su tenacidad al impacto también afecta al rendimiento frente a la abrasión.
La dureza del acero 1.4314 (S41500) en el revenido secundario es ligeramente inferior a la del revenido primario a la misma temperatura, y la resistencia a la abrasión no mejora. Considerando las propiedades del material y la economía, el acero 1.4314 (S41500) normalizado a 1050℃ + un revenido a 550℃ es el mejor proceso de tratamiento térmico.