Zjemnění zrna nástrojové oceli ledeburitického typu kombinací semi-solid zpracování s následnou deformací

V oblasti výzkumu nových metod tváření byly objeveny dosud nevyužívané metody pro modifikaci výsledných struktur ledeburitických ocelí. Díky inovativnímu přístupu ke zpracování lze dosáhnout lepších mechanických vlastností odstraněním problematických ostrohranných karbidů, které jsou v mikrostruktuře nežádoucí, a dají se velmi obtížně rozpouštět. Tento příspěvek se zabývá zvýšením zjemněním zrna a odstraněním primárních ostrohranných karbidů chromu u nástrojové ledeburitické oceli X210Cr12 pomocí nekonvenčního postupu zpracování. Polotovary z nástrojové oceli byly zpracovány postupem kombinující přechod přes semi-solid stav s následným tvářením v oblasti solidu. Byl zjišťován vliv vložené deformace na vývoj struktury a zjemnění zrna. Materiál byl po ohřevu nad teplotu solidu buď přímo ochlazen nebo byl po ochlazení na tvářecí teplotu tvářen v pěti nebo deseti deformačních krocích. Bylo zjištěno, že s větším počtem deformačních kroků dochází k výraznému zjemnění mikrostruktury a také k nárůstu tvrdosti z 673 HV10 na 873 HV10. Tímto způsobem byla získána velmi jemná struktura tvořena zrny o velikosti okolo 1 µm a jemně redistribuovanými karbidy chromu. Jelikož je takto zpracovaný materiál velmi tvrdý a křehký, bylo nutné provést jeho popouštění. Popouštění bylo provedeno na teplotách 250°C, 300°C, a 530°C s dobou prodlevy 1hodina a 2 hodiny.Research into new forming methods has yielded new techniques of altering the microstructure in hypereutectoid steels. An innovative approach to processing can lead to improved mechanical properties thanks to elimination of problematic and undesirable sharp-edged carbides which are very difficult to dissolve. This paper explores an unconventional method of refining the grain in and removing primary sharp-edged chromium carbides from X210Cr12 hypereutectoid tool steel. The process route applied to input stock comprised semi-solid processing followed by forming below the solidus temperature. The goal of the study was to determine the impact of the applied strain on microstructural evolution and grain refinement. In these experiments, the material was heated to above the solidus temperature and then either cooled without any other intervention or cooled to a forming temperature and then formed using five to ten deformation steps. Higher number of deformation steps led to much finer microstructure and higher hardness which increased from the initial 673 HV10 to 873 HV10. This procedure produced a very fine microstructure with grains of approximately 1 µm and a fine dispersion of chromium carbides. Since the resulting material was very hard and brittle, it had to be tempered. Tempering was performed once at 300 °C for 1 hour or twice at 530 °C, for 1 hour in each operation