Челици са додатим микролегирајућим елементима као што су Ти, Нб и В имају најјачу отпорност на раст зрна. Они ефикасно потискују абнормално грубље зрна на високим температурама тако што формирају стабилне карбиде или нитриде који причвршћују границе зрна.
1. Микролегирани челик (најефикаснији)
Челик који садржи Ти-: Ти може да формира високо стабилан ТиЦ (титанијум карбид), који се не раствара лако на високим температурама и може дуго да одржава стање финих честица. Има најјачи ефекат причвршћивања на границе зрна и најефикаснији је елемент за инхибицију раста зрна аустенита.
Челик који садржи Нб-: НбЦ (ниобијум карбид) има умерену растворљивост у аустениту и може да се таложи током рекристализације, ефикасно спречавајући раст зрна, посебно погодан за контролисане процесе ваљања и хлађења.
Челик који садржи В-: ВЦ (ванадијум карбид) такође има добар ефекат причвршћивања, али је његова стабилност нешто нижа од ТиЦ и НбЦ, што га чини погодним за окружења са средњом{1}}температуром.
Практична препорука: Коришћењем микролегираног Х13 модификованог челика (нпр. са додатком Ти/Нб/В) може се значајно побољшати отпорност на раст зрна у матрицама за вруће клинове.
2. Инхерентно фини-зрнати челик: Овај тип челика подлеже Ал деоксидацији или микролегирању током топљења, што доводи до формирања финих, диспергованих нитрида или карбонитрида унутар челика, што инхибира раст зрна током загревања.
Након термичке обраде до 930 степени и држања, зрна ове врсте челика остају фина (величина зрна већа од или једнака 5. разреду), што га чини погодним за дуготрајну-услугу на високим{3}}има.
Критеријуми за процену: Величина зрна је оцењена према ГБ/Т 6394. Инхерентно ситно-челик не показује грубост у стандардним условима.
3. Други елементи са инхибирајућим ефектима
|
Елемент |
Механизам инхибиције |
Ниво ефективности |
|
W |
Формира стабилне карбиде на високим температурама, ометајући миграцију граница зрна |
Умерено |
|
Мо |
Побољшава стабилност аустенита, одлажући раст зрна |
Умерено |
|
Ал |
Формира честице АлН да закачи границе зрна, спречавајући грубост током загревања |
Јака |
Напомена: Елементи као што су Ни, Мн и П немају способност да инхибирају раст зрна. Ни може чак подстаћи аустенитизацију, а Мн снижава критичну тачку и убрзава раст зрна.
4. Препоруке за избор практичних материјала
Пожељни материјали: Микролегирани челик за калупе који садржи Ти, Нб и В (нпр. Х13+Ти);
Избегавајте: недеоксидисане или грубо{0}}зрнасте гредице и обичан угљенични челик без елемената за пречишћавање зрна{1}};
Пратеће мере: Спроведите металографско тестирање пре пуштања нових калупа у употребу да бисте потврдили да је оригинална величина зрна у опсегу од 5–8. Принцип заштите: Честице друге-фазе (као што су ТиЦ и НбЦ) ограничавају померање границе зрна кроз Зенеров ефекат причвршћивања, који је основни механизам за одупирање расту зрна.
