Дослідження властивостей аустенітної сталі у вихідному стані

High-manganese steel is characterized by a stable austenitic structure over a wide temperature range and the ability to strengthen during mechanical deformation. However, factors such as unstable mechanical properties in the initial state, susceptibility to thermal embrittlement, and poor machinability hinder its widespread use. This study investigates the effect of temperature-time parameters on the structure and properties of 9Г28Ю9МВБ steel. It was found that during slow cooling from temperatures of hot deformation, a large number of coarse phase particles of gray-blue color are precipitated in the steel, leading to a sharp decrease in impact toughness. It has been established that in the temperature range of 500-800 °C, the decomposition of the solid solution occurs with the precipitation of particles of the strengthening K-phase - (Fe,Mn)3AL,Cx. Simultaneous decrease in hardness and impact toughness in the temperature range of 750-950 °C contributes significantly to improved machinability. The lowest values of mechanical properties are achieved during aging at 700 °C, with the maximum improvement in machinability compared to other aging temperatures. For example, with an increase in the temperature of isothermal holding at 650 °C for 35 hours, the machinability improves by almost 1.7 times, and at the same duration at 700 °C - by 2.4 times. With an increase in the holding temperature to 950 °C for 35 hours, the machinability of the steel increases only by 1.6 times, which is due to less intensive decomposition of the supersaturated solid solution. Studies of the effect of annealing temperature on the uniformity of austenitic steel allowed to develop a heat treatment regimen for 9Г28Ю9МВБ austenitic steel, which includes heating to 1250°C, holding for 2 hours at this temperature, and subsequent cooling in water to fix a homogeneous supersaturated solid solution. After such heat treatment, the stripe-like microchemical inhomogeneity is significantly reduced, and the anisotropy coefficient does not exceed 1.1 units for all types of steel products.Високомарганцева сталь в ракетно-космічній та оборонній галузях відзначається стабільною аустенітною структурою при великому діапазоні температур та здатністю до зміцнення під час механічної деформації. Однак широкому застосуванню цієї сталі заважають такі чинники, як нестабільність механічних властивостей у вихідному стані, схильність до теплового окрихчення та погана оброблюваність. У цій роботі досліджується вплив температурно-часових параметрів на структуру та властивості сталі 9Г28Ю9МВБ. Виявлено, що при уповільненому охолодженні від температур гарячої деформації сталі відбувається виділення великої кількості часток грубої фази сіро-блакитного кольору, що призводить до різкого зниження ударної в\u27язкості. Встановлено, що в інтервалі температур 500–800 ºС відбувається розпад твердого розчину з виділенням часток зміцнювальної К-фази - (Fe,Mn)3AL,Cx. Одночасне зниження твердості і ударної в\u27язкості в інтервалі температур 750–950 ºС сприяє значному покращенню оброблюваності різанням. Найменші значення механічних властивостей досягаються в процесі старіння при 700 ºС, покращення оброблюваності в цьому разі максимальне у порівнянні з іншими температурами старіння. Зі збільшенням температури ізотермічної витримки при 650 ºС до 35 годин оброблюваність покращується майже в 1,7 разу, а при тій же тривалості при 700 ºС - в 2,4 рази. При збільшеній температурі витримки до 950 ºС за 35 годин оброблюваність сталі підвищується тільки в 1,6 рази, що пов\u27язано з менш інтенсивним розпадом пересиченого твердого розчину. Дослідження впливу температури відпалу на однорідність аустенітної сталі дозволили розробити режим термічної обробки аустенітної сталі 9Г28Ю9МВБ, який включає нагрів до 1250°С, витримку протягом 2 годин при цій температурі і наступне охолодження у воді для фіксації однорідного пересиченого твердого розчину. Після такої термообробки мікроструктурна неоднорідність значно зменшується, коефіцієнт анізотропії не перевищує 1,1 одиниці для всіх видів сортаменту сталі