Efeitos de diferentes tratamentos térmicos na estrutura e nas propriedades do aço inoxidável 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 aço inoxidável martensítico não só tem boa ductilidade, tenacidade e maior resistência e durezaO aço inoxidável martensítico é mais resistente ao desgaste, mas também tem maior resistência à fratura, resistência à fadiga subaquática e resistência à abrasão. Depois que o aço inoxidável martensítico é normalizado, é possível obter martensita em ripas e, após o revenimento em uma determinada temperatura, a martensita temperada adicional pode afetar e melhorar significativamente as propriedades gerais do material. Os antecessores estudaram o aço inoxidável supermartensítico normalizado a 1050°C e temperado entre 500°C e 700°C, concentrando-se apenas em sua microestrutura e propriedades mecânicas, e não estudaram sua resistência à abrasão. No estudo, o aço inoxidável supermartensítico 1.4314 (S41500) foi normalizado e temperado uma vez e parte da temperatura selecionada para o revenimento secundário. A relação entre a dureza, a resistência ao impacto e a resistência à abrasão do material sob 8 tratamentos térmicos diferentes foi discutida e estudada em detalhes.

Após o revenimento a 550°C-650°C, o aço inoxidável supermartensítico produzirá austenita invertida, que são tiras e blocos pretos sob o microscópio eletrônico de transmissão, que são frequentemente distribuídos nos limites das ripas de martensita e dos cristais de austenita. No limite, o comprimento é de 102nm-103nm e a largura é de cerca de 100nm. A austenita invertida reduzirá a resistência e a dureza do material e aumentará a tenacidade. Quando a temperatura de revenimento primário atinge 700°C, o grau de difusão do Ni enriquecido próximo à austenita invertida aumenta, a segregação do Ni diminui e a austenita invertida se transforma em nova martensita durante o processo de resfriamento, o que é quase inexistente no material austenita invertida, de modo que a dureza aumenta.

Depois que o aço inoxidável 1.4314 (S41500) é temperado uma vez a 500℃-700℃, o valor da dureza primeiro diminui e depois aumenta com o aumento da temperatura. A dureza da têmpera secundária é geralmente menor do que a da têmpera primária na mesma temperatura. Na faixa de 500℃-700℃, a tenacidade aumenta primeiro e depois diminui após a primeira têmpera; o segundo tratamento de têmpera tem pouco efeito sobre a tenacidade do aço.

A curva de perda de peso cumulativa do aço inoxidável 1.4314 (S41500) é do tipo parabólica, a perda de peso cumulativa aumenta com o aumento do tempo e a taxa de perda de peso cumulativa continua a diminuir. De acordo com a lei de abrasão do material, para o desgaste de dois corpos, a dureza do material determina sua resistência ao desgaste. Portanto, a resistência à abrasão do aço inoxidável supermartensítico está intimamente relacionada à dureza do material. Em geral, quanto maior a dureza do material, menor a perda de peso cumulativa e melhor a resistência à abrasão. O estudo constatou que o aço 1.4314 (S41500) tem a maior dureza e baixa tenacidade após a têmpera a 500°C, a segunda maior dureza e boa tenacidade após a têmpera a 550°C e a melhor resistência à abrasão após a têmpera a 550°C, enquanto o material após a têmpera a 500°C seu desempenho antiabrasão está em segundo lugar. Portanto, pode-se constatar que a resistência à abrasão do aço 1.4314 (S41500) está relacionada principalmente à dureza, e sua tenacidade ao impacto também afeta o desempenho à abrasão.

A dureza do aço 1.4314 (S41500) no revenimento secundário é ligeiramente inferior à do revenimento primário na mesma temperatura, e a resistência à abrasão não é melhorada. Considerando as propriedades e a economia do material, a normalização do aço 1.4314 (S41500) a 1050°C + uma têmpera a 550°C é o melhor processo de tratamento térmico.