Forum www.stalnierdzewna.com

Dzień dobry. Czy mógłby Pan opisać charakterystykę stali ak i opisać główne cechy stali maraging? Co wpływa na ich coraz częstsze zastosowane w przemyśle.

Witam serdecznie. Faktycznie, stale maraging są materiałami coraz częściej wykorzystywanymi przez projektantów ze względu na jej bardzo charakterystyczne własności, mimo ich bardzo wysokiej ceny. Są to stale o bardzo dużej wytrzymałości w porównaniu z innymi gatunkami stali, którą zawdzięczają umocnieniu węglikami i węglem przy wykorzystaniu przemiany martenzytycznej. Są one utwardzane fazami międzymetalicznymi. Ponadto stale te cechują się bardzo dobra hartownością, dobrą obrabialnością w stanie zahartowanym, minimalnymi zmiany wymiarów podczas starzenia, dobrą ciągliwością, spawalnością, obróbką cieplną a także bardzo małym współczynnikiem umocnienia odkształceniowego. Osnowa tych stali jest martenzytyczna.

Najważniejszą częścią jej obróbki cieplnej jest starzenie, które odpowiada za wspomniane własności. Obróbka cieplna stali maraging polega na austenityzacji przy temperaturze około 815 [°C], następnym starzeniu martenzytu przez około trzy godziny przy temperaturze około 485 [°C], nagrzewaniu w temperaturach zapewniających strukturę austenitu (dostateczna rozpuszczalność pierwiastków utwardzających), następnym chłodzeniu (w tym etapie następuje uzyskanie struktury martenzytu) i umocnieniu polegającym na wydzieleniu z silnie przesyconego roztworu dyspersyjnych faz międzymetalicznych. Im wyższa temperatura starzenia - tym krótszy jest czas konieczny do wydzielenia drugiego składnika z roztworu, ale jednocześnie wzrasta wielkość wydzielanych cząstek i maleje ich ilość, przez co umocnienie stopu zmniejsza się aczkolwiek poprawiają się wówczas własności plastyczne. Zbyt długi czas starzenia doprowadza do utraty koherencji i koagulacji cząstek a efekt ten nazywamy przestarzeniem. Silne umocnienie tych stali jest wynikiem wydzielenia się w niskowęglowym martenzycie dyspersyjnych wydzieleń związków międzymetalicznych składników stopowych. Wysokie własności utrzymują do temperatury starzenia tj. około. 500 – 600 [°C].

W stalach tych zasadniczą rolę odgrywają pierwiastki a w szczególności:
Ni - zapewnia przy chłodzeniu strukturę martenzytyczną, występuje w wydzielających się fazach międzymetalicznych.
Co - pośrednio wpływa na umocnienie stali maraging, nieznacznie podwyższa wytrzymałość osnowy żelazoniklowej, zmniejsza rozpuszczalność Mo w martenzycie, przyspieszając proces umocnienia związany z wydzieleniami, w skład których wchodzi Mo.
Mo - występuje w każdym gatunku stali maraging, wywołuje umiarkowane umocnienie, sprzyja wzrostowi plastyczności i ciągliwości stali przez obniżenie współczynnika dyfuzji pierwiastków wzdłuż granic ziarn, obniża temperaturę przemiany martenzytycznej.
Ti, Al- działają silnie umacniająco.
Mn - może częściowo zastępować Ni.
Cr - zwiększa odporność na korozję.
C, N - szkodliwe domieszki.
Be, B, Zr - poprawiają wytrzymałość z zachowaniem plastyczności.

Zastosowanie stali maraging
-elementy konstrukcyjne w lotnictwie i technice rakietowej, przemyśle okrętowym - na poszycia statków, pojazdów głębinowych, w przemyśle zbrojeniowym - do wyrobu luf, dział szybkostrzelnych, przy budowie maszyn na elementy turbin parowych, sprężyny, elementy aparatury chemicznej, łopatki wirników.
- narzędzia do pracy na gorąco i zimno, matryce, formy do odlewania pod ciśnieniem stopów Al, Zn.