Oceli s přidanými mikrolegovacími prvky jako Ti, Nb a V mají nejsilnější odolnost proti růstu zrn. Účinně potlačují abnormální hrubnutí zrna při vysokých teplotách vytvářením stabilních karbidů nebo nitridů, které spojují hranice zrn.
1. Mikrolegovaná ocel (nejefektivnější)
Ocel obsahující Ti-: Ti může tvořit vysoce stabilní TiC (karbid titanu), který se při vysokých teplotách jen těžko rozpouští a dokáže si po dlouhou dobu udržet stav jemných částic. Má nejsilnější pining efekt na hranicích zrn a je nejúčinnějším prvkem pro inhibici růstu austenitových zrn.
Ocel obsahující Nb-: NbC (karbid niobu) má střední rozpustnost v austenitu a může se vysrážet během rekrystalizace, čímž účinně brání růstu zrn, zvláště vhodný pro procesy řízeného válcování a chlazení.
Ocel obsahující V-: VC (karbid vanadu) má také dobrý účinek na čepování, ale jeho stabilita je o něco nižší než u TiC a NbC, takže je vhodná pro prostředí se střední-teplotou.
Praktické doporučení: Použití mikrolegované H13 modifikované oceli (např. s přídavkem Ti/Nb/V) může výrazně zlepšit odolnost proti růstu zrna v nástrojích s horkým vtokem.
2. Inherentně jemnozrnná-ocel: Tento typ oceli prochází během tavení deoxidací Al nebo mikrolegováním, což má za následek tvorbu jemných, rozptýlených nitridů nebo karbonitridů v oceli, které brání růstu zrn během ohřevu.
Po tepelném zpracování na 930 stupňů a udržení zůstávají zrna tohoto typu oceli jemná (velikost zrna větší nebo rovna třídě 5), takže je vhodná pro dlouhodobé-dlouhodobé-použití při vysokých teplotách.
Kritéria posuzování: Velikost zrna je hodnocena podle GB/T 6394. Inherentně jemnozrnná ocel-neza standardních podmínek hrubne.
3. Další prvky s inhibičními účinky
|
Živel |
Inhibiční mechanismus |
Úroveň účinnosti |
|
W |
Při vysokých teplotách vytváří stabilní karbidy, které brání migraci hranic zrn |
Mírný |
|
Mo |
Zlepšuje stabilitu austenitu, zpomaluje růst zrn |
Mírný |
|
Al |
Tvoří částice AlN na hranicích zrn, čímž zabraňuje zhrubnutí během zahřívání |
Silný |
Poznámka: Prvky jako Ni, Mn a P nemají schopnost inhibovat růst zrn. Ni může dokonce podporovat austenitizaci a Mn snižuje kritický bod a urychluje růst zrn.
4. Praktická doporučení pro výběr materiálu
Preferované materiály: Mikrolegovaná formová ocel obsahující Ti, Nb a V (např. H13+Ti);
Vyhněte se: Nedeoxidovaným nebo hrubozrnným -zrnům a běžným uhlíkovým ocelím bez zrnitých-rafinačních prvků;
Podpůrná opatření: Před uvedením nových forem do provozu proveďte metalografické zkoušky, abyste potvrdili, že původní velikost zrna je v rozmezí 5–8. Princip ochrany: Částice druhé-fázové fáze (jako TiC a NbC) omezují pohyb hranic zrn prostřednictvím Zenerova jevu, což je základní mechanismus bránící růstu zrn.
