Для достижения максимального
упрочнения аустенита при НТМО его деформируют примерно на 50 %, выбирая температуру как можно ниже.
Как и при ВТМО, в случае НТМО предпочтительнее проводить дробную прокатку
стали (за несколько пропусков или в нескольких клетях), что способствует
постепенному накоплению деформации и получению однородной структуры и
субструктуры.
Приведем несколько режимов НТМО.
Сталь ЭИ961 нагревают в аустенитную область до 1000 °С, охлаждают до 600
°С и обжимают на 50 %. Сталь Р9, предварительно нагретую до 950 °С,
прокатывают при 400 °С на 30 % или проковывают с обжатием 15 %.
Деформация переохлажденного
аустенита приводит к образованию ячеистой субструктуры с высокой
плотностью дислокаций, характеризующейся их неоднородным
распределением. Аустенит получается мелкозернистым, так как в процессе
деформации зерна дробятся. Обработка давлением ускоряет мартенситное
превращение.
При мартенситном превращении
мартенсит наследует дислокационную ячеистую субструктуру аустенита.
Размеры субзерен составляют доли микрона, углы их взаимной
разориентировки достигают 10—15°. Субзерна состоят из микрообластей
(блоков) размером менее 2 • Ю-2 мкм, разориентированных друг
относительно друга на угол около Г.
Субструктура, возникающая при
теплой деформации, термически устойчива, так как дислокации закреплены
атомами углерода и азота. Упрочнение стали в результате теплой деформации
усугубляется фазовым наклепом при мартенситном превращении.
Измельчению кристаллов мартенсита способствует дробление аустенитных
зерен в процессе теплой деформации, так как границы зерен
препятствуют росту пластин мартенсита. Субграницы, полосы скольжения и
двойники являются полупроницаемыми барьерами, они искажают
мартенситные пластины, изменяют направление их роста, влияют на
морфологию мартенсита. При НТМО образуется преимущественно
пластинчатый двойникованный мартенсит, кристаллы которого
ориентированы определенным образом: плоскость пластинок мартенсита
соответствует кристаллографической плоскости (225) и параллельна
плоскости прокатки. Эта текстура связана с текстурой деформации аустенита.
Полагают, что преимущественная ориентировка мартенситных пластин
способствует более равномерному распределению напряжений, что приводит к
повышению прочности и пластичности стали.
При отпуске мартенсит мало
склонен к разупрочнению благодаря малой степени тетрагональное™ и
устойчивости субструктуры. В стали возникает множество высокодисперсных
карбидов, равномерно распределенных на границах ячеек
субструктуры.
В результате НТМО удается
получить очень высокие прочностные свойства стали и сохранить
пластичность. Этим способом можно обрабатывать главным образом
легированные стали, обладающие высокой устойчивостью переохлажденного
аустенита. Круг сталей, подвергаемых ВТМО, значительно шире. Для
проведения НТМО необходимо использовать мощное оборудование. При НТМО
благодаря более низкой температуре деформации, чем при ВТМО, слабее
протекают релаксационные (рекристаллизационные) процессы, поэтому
НТМО
