Affordable Access

Vpliv dodatka niobija na mehanske lastnosti ter mikrostrukturo jekla X20CrMoV11-1

Authors
  • Poročnik, Matej
Publication Date
Oct 01, 2020
Source
University of Ljubljana
Keywords
Language
Slovenian
License
Green
External links

Abstract

V okviru magistrskega dela smo preučili vpliv dodatka legirnega elementa niobija na mehanske lastnosti ter mikrostrukturo nerjavnega konstrukcijskega jekla X20CrMoV11-1. Iz dosedanjih dognanj na področju mikrolegiranja vemo, da dodatek niobija izboljša mehanske lastnosti zaradi drobnih izločkov, ki utrdijo jekleno matico z mehanizmom izločevalnega utrjevanja, prav tako pa zavirajo rast kristalnih zrn med avstenitizacijo, kar je osnova za udrobnjeno mikrostrukturo martenzita v poboljšanem stanju. Niobijevi izločki prav tako povečajo odpornost jekla na lezenje. Glavni cilj naloge je bil preučiti vpliv niobija na trdnostne lastnosti jekla pri popuščanju na višjih temperaturah ter preučiti njegov vpliv na lezenje. V ta namen smo s pomočjo računalniškega programa ThermoCalc določili okvirne kemične sestave poskusnih šarž. V vakuumski indukcijski peči smo izdelali poskusne šarže z različnimi vsebnostmi niobija. Jeklo smo ulili v kokile, odlite ingote smo po strjevanju homogenizacijsko žarili, vroče plastično predelali (kovali) ter toplotno obdelali po različnih režimih. V okviru raziskav smo opravili kemično analizo, s katero smo potrdili uspešnost izdelave poskusnih šarž. Opravili smo dilatometrsko analizo ter naredili preizkus kalilne vrste, s katerima smo določili optimalno temperaturo avstenitizacije. Na poboljšanih vzorcih smo izmerili trdoto, opravili natezni trgalni preizkus, preizkus udarne žilavosti ter pospešen test lezenja. Mikrostrukturo smo pregledali na svetlobnem ter vrstičnem elektronskem mikroskopu, opravili smo tudi avtomatsko analizo izločkov ter vključkov. Ugotovili smo, da niobij v koncentracijah med 0,05 mas. % do 0,1 mas. % izboljša trdnost in odpornost jekla na lezenje, pri tem pa ne pride do bistvenega poslabšanja žilavosti. Boljšo odpornost na lezenje lahko pripišemo nastanku bolj stabilnih izločkov MX med lezenjem, ki dodatno ovirajo gibanje dislokacij, prav tako pa povzročajo izločevalno utrjevanje. Pri večji vsebnosti niobija (0,3 mas. %) iz taline pri strjevanju jekla nastanejo tudi veliki primarni izločki Nb(C,N). Ti imajo negativen vpliv na mehanske lastnosti jekla, še posebej na žilavost.

Report this publication

Statistics

Seen <100 times