Wpływ temperatury starzenia na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stali TP347HFG

W rozdziale przedstawiono wyniki badań żarowytrzymałej stali austenitycznej TP347HFG po starzeniu w temperaturze 600 i 700℃ w czasie do 30 000 godzin. Zakres przeprowadzonych badań obejmował analizę mikrostruktury za pomocą mikroskopu optycznego i skaningowego mikroskopu elektronowego oraz badania własności mechanicznych. W stanie dostawy badana stal posiadała mikrostrukturę austenitu z licznymi bliźniakami oraz wydzieleniami pierwotnymi i wtórnymi. Starzenie przyczyniło się do procesów wydzieleniowych zachodzących na granicach ziaren, granicach bliźniaków oraz wewnątrz ziaren. Procesy wydzieleniowe po granicach ziaren skutkowały tworzeniem miejscami tzw. ciągłej siatki wydzieleń. Ponadto po 5000 h starzenia w temperaturze 700℃ na styku trzech granic ziaren ujawniono występowanie charakterystycznych wydzieleń fazy σ. Wydzielanie się faz wtórnych w mikrostrukturze badanej stali wpływało na zmiany właściwości mechanicznych, które uzależnione były od temperatury starzenia. W temperaturze 600℃ widoczny był zarówno wzrost twardości, jak i właściwości wytrzymałościowych oraz względnie łagodne obniżanie wartości energii łamania. Z kolei dla temperatury 700℃ widoczny był efekt przestarzenia oraz istotne obniżenie ciągliwości.

The chapter presents the results of research on the heat-resistant austen- itic steel TP347HFG after aging at temperatures of 600 and 700℃ for up to 30,000 hours. The scope of the study included analysis of the microstructure using an op- tical microscope and a scanning electron microscope, as well as mechanical prop- erties tests. In the as-delivered state, the studied steel had an austenitic microstruc- ture with numerous twins and primary and secondary precipitates. Aging contributed to precipitate processes occurring at grain boundaries, twin boundaries, and within grains. Precipitation processes at grain boundaries resulted in the for- mation of continuous precipitate networks in some areas. Furthermore, after 5,000 hours of aging at a temperature of 700℃, the characteristic σ-phase precipitates were observed at the junction of three grain boundaries. The precipitation of sec- ondary phases in the microstructure of the studied steel affected changes in mechan- ical properties, which were dependent on the aging temperature. At a temperature of 600℃, both an increase in hardness and strength properties as well as a relatively mild decrease in fracture energy values were observed. On the other hand, at a tem- perature of 700℃, the overaging effect was visible, resulting in a significant de- crease in ductility.