Сучасний стан та перспективи розробки високопластичних надміцних сталей Fe-Mn-Al-C

Анотація

У статті розглядаються фізико-хімічні властивості та перспективи застосування аустенітних сталей з високим вмістом марганцю. Детальний аналіз публікацій дає уявлення про сучасний стан розробок сплавів на основі FeMn-Al-С, виявляє недостатньо вивчені питання та визначає перспективні напрями для подальших досліджень.

Показано вплив легуючих елементів на механізми зміцнення високомарганцевих аустенітних Fe-Mn-Al-С сталей, а також розглянуто принцип вибору оптимального співвідношення між основними компонентами сплаву Mn, С і Al для забезпечення низької щільності та високої міцності і пластичності. Розглянуто вплив рідкоземельних елементів, таких як Сe, La та Y на формування мікроструктури таких сталей. Дана загальна характеристика їх механічних властивостей, а також детальний огляд впливу Al, Mn, Cr на них.

Окрему увагу приділено механізму виділення к-карбідів у сплавах при їх термічній обробці. Запропоновано перспективні напрями досліджень Fe-Mn-Al-С сталей з точки зору механізмів зміцнення їх за рахунок утворення к-карбідів при охолодженні та термічній обробці.

Показано як швидкість охолодження впливає на фазовий склад, мікроструктуру і механічні властивості цих сталей. Зазначено, що водяне охолодження може запобігти надмірному утворенню к-карбідів при певних умовах (як, наприклад, геометричні розміри та вміст Al).

Визначено, що розробка складу, технологій виплавки, позапічної і подальшої термомеханічної обробки високоміцних Fe-Mn-Al-C сталей є своєчасним комплексним дослідженням, яке спрямоване на підвищення конкурентоспроможності української металургійної галузі за рахунок розширення сортаменту сталевих виробів, покращення екологічної ситуації в світі шляхом зменшення кількості шкідливих викидів продуктів згоряння, економію корисних копалин за рахунок зменшення споживання пального.