МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИТЫХ Fe – Mn – Al – C – N СПЛАВОВ

Экспериментально получены и изучены литые Fe + (12,7 – 25,6) % Mn + (0 – 14,4) % Al + (0,02 – 2,18) % C сплавы, в том числе микролегированные азотом (0,001 – 0,135) % N, с высокой удельной прочностью. Показано, что литые высокоуглеродистые высоколегированные Fe – Mn – Al – С сплавы хорошо поддаются горячей деформации вплоть до 40 – 50 % обжатия без образования горячих трещин. При теплой деформации в исследуемых сплавах реализуется высокопрочное состояние (σв до 1810 МПа) при достаточном запасе пластичности (до 50 %). Предел текучести при комнатной температуре высокоуглеродистых аустенитных (до 2,18 % С) Fe – Mn – Al – С сплавов достигает 1200  МПа. Теплоемкость и теплопроводность изученных сплавов уменьшается с увеличением суммарного легирования Al  + C + N. Исследуемые сплавы железа с высоким содержанием Mn и Al, имея высокую удельную прочность, могут использоваться в литом и в деформированном состоянии как высокопрочные с большим запасом пластичности, теплостойкие и износостойкие. 

1. De Moor E., Gibbs P.J., Speer J.G. etc. Strategies for Third-Generation Advanced High-Strength Steel Development // AIST Transactions, Iron and Steel Technology. 2010. Vol. 7. No. 11. P. 133 – 144.

2. Frommeyer G., Brux U. Microstructures and Mechanical Properties of High-Strength Fe–Mn–Al–C Light-Weight TRIPLEX Steels // Steel Research International. 2006. Vol. 77. No 9 – 10. P. 627 – 633.

3. Han K. H., Choo W. K. Phase Decomposition of Rapidly Solidified Fe – Mn – Al – C Austenitic Alloy // Met. Trans. A. 1989. Vol. 20A. P. 205 – 214.

4. Charles J., Berghezen A. Nickel-free austenitic steels for cryogenic applications: The Fe – 23 % Mn – 5 % Al – 0.2 % C alloys // Cryo-genics. 1981. Vol. 21. No 5. P. 278 – 280.

5. Высокопрочные немагнитные стали: Сб. статей. / Под. ред. О.А. Банных. – М.: Наука, 1978. С. 49 – 56.

6. Лившиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов. – М.: Машгиз, 1959. – 368 с.

7. Бронз А.В., Капуткина Л.М., Киндоп В.Э. и др. Экспериментальное исследование высокотемпературной прочности сплавов Fe – Mn – Al – C – N // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2012. № 3. С. 57 – 62.

8. Бронз А.В., Капуткин Д.Е., Капуткина Л.М. и др. Влияние химического состава на кристаллическую решетку и физические свойства железомарганцевых сплавов с высоким содержанием алюминия // Металловедение и термическая обработка. 2013. № 12. C. 11 – 15.

9. Kaputkina L.M., Prokoshkina V.G., Svyazhin A.G. etc. Structure and properties of stainless steel alloyed with nitrogen and copper // Metal Science and Heat Treatment. 2009. Vol. 51. No. 5 – 6. P. 286 – 291.

10. Svyazhin A.G., Kaputkina L.M. Dissolution and precipitation of excess phases in high-nitrogen steels // Materials Science Forum. 2010. Vol. 638 – 642. P. 3026 – 3031.

11. Svyazhin A.G., Kaputkina L.M. High Nitrogen Steels: Today and Tomorrow // Proceed. 11th Int. Conf. on High Nitrogen Steels and Interstitial Alloys. – Chennai. Printing House. 2013. P. 12 – 22.

12. Kaputkina L.M., Prokoshkina V.G.. Khadeev G.E. etc. Diagrams of the Hot and Warm Deformation and Strain Aging of Nitrogen-Bearing Austenitic Steels // Metal Science and Heat Treatment. 2013. Vol. 55. No. 5 – 6. P. 322 – 327.