Teräksillä, joihin on lisätty mikroseosaineita, kuten Ti, Nb ja V, on vahvin raekasvun vastustuskyky. Ne estävät tehokkaasti epänormaalia raekarkeutta korkeissa lämpötiloissa muodostamalla stabiileja karbideja tai nitridejä, jotka kiinnittävät raerajoja.
1. Mikroseostettu teräs (tehokkain)
Ti-pitoinen teräs: Ti voi muodostaa erittäin stabiilia TiC:tä (titaanikarbidia), joka ei liukene helposti korkeissa lämpötiloissa ja voi säilyttää hienohiukkastilan pitkään. Sillä on vahvin kiinnitysvaikutus raerajoille ja se on tehokkain elementti austeniittiraekasvun estämisessä.
Nb-pitoinen teräs: NbC (niobiumkarbidi) liukenee kohtalaisesti austeniittiin ja se voi saostua uudelleenkiteytymisen aikana, mikä estää tehokkaasti rakeiden kasvua. Soveltuu erityisen hyvin kontrolloituihin valssaus- ja jäähdytysprosesseihin.
V-sisältävä teräs: VC:llä (vanadiinikarbidilla) on myös hyvä kiinnitysvaikutus, mutta sen stabiilisuus on hieman pienempi kuin TiC:n ja NbC:n, joten se soveltuu keskilämpöisiin-käyttöympäristöihin.
Käytännön suositus: Mikroseostetun H13-modifioidun teräksen käyttäminen (esim. lisättynä Ti/Nb/V-teräksellä) voi parantaa merkittävästi raekasvun kestävyyttä kuumakanavamuotissa.
2. Luonnostaan hieno-raeteräs: Tämän tyyppinen teräs käy läpi Al-deoksidin tai mikroseostuksen sulatuksen aikana, mikä johtaa hienojakoisten, hajaantuneiden nitridien tai karbonitridien muodostumiseen teräkseen, mikä estää rakeiden kasvua kuumentamisen aikana.
930 asteen lämpökäsittelyn ja pidon jälkeen tämän tyyppisen teräksen rakeet pysyvät hienoina (raekoko Suurempi tai yhtä suuri kuin luokka 5), joten se soveltuu pitkäkestoiseen-käyttöön korkeissa lämpötiloissa.
Arviointikriteerit: Raekoko on luokiteltu GB/T 6394:n mukaan. Luonnostaan hienorakeinen-teräs ei karkene normaaleissa olosuhteissa.
3. Muut elementit, joilla on estäviä vaikutuksia
|
Elementti |
Estomekanismi |
Tehokkuustaso |
|
W |
Muodostaa stabiileja karbideja korkeissa lämpötiloissa, mikä estää raerajojen kulkeutumista |
Kohtalainen |
|
Mo |
Parantaa austeniitin vakautta ja hidastaa raekasvua |
Kohtalainen |
|
Al |
Muodostaa AlN-hiukkasia raerajojen kiinnittämiseksi, mikä estää karkeuttamisen kuumentamisen aikana |
Vahva |
Huomautus: Alkuaineet, kuten Ni, Mn ja P, eivät pysty estämään jyvien kasvua. Ni voi jopa edistää austenisoitumista, ja Mn alentaa kriittistä pistettä ja nopeuttaa raekasvua.
4. Käytännön materiaalivalintasuositukset
Edulliset materiaalit: Mikroseostettu muottiteräs, joka sisältää Ti:tä, Nb:tä ja V:tä (esim. H13+Ti);
Vältä: hapettumattomia tai karkearakeisia-aihioita ja tavallista hiiliterästä, jossa ei ole rakeisia-jalostusaineita;
Tukitoimenpiteet: Suorita metallografinen testaus ennen uusien muottien käyttöönottoa varmistaaksesi, että alkuperäinen raekoko on välillä 5–8. Suojausperiaate: Toisen-vaiheen hiukkaset (kuten TiC ja NbC) rajoittavat raerajojen liikettä Zener-kiinnitysvaikutuksen kautta, joka on jyvien kasvua estävä ydinmekanismi.
