Analiza porównawcza własności dwóch niekonwencjonalnych superwytrzymałych stali typu maraging do zaawansowanych zastosowań konstrukcyjnych

W artykule analizowano własności i mikrostrukturę dwóch wytapianych próżniowo niekonwencjonalnych stali typu maraging: wysokokobaltowej (0,23C-11,5Ni-13,4Co-1,5Mo) i bezkobaltowej (19Ni-4Mo-1Ti). Obie stale miały granicę plastyczności wynoszącą powyżej 1600 MPa i odporność na pękanie (K_1C) wyższą od 70 MPa·m^1/2. Bardzo wysokie wartości wytrzymałości i odporności na pękanie uzyskane dla badanych stali umożliwiają wykorzystywanie ich do wielu zaawansowanych zastosowań konstrukcyjnych.

Podczas opracowywania nowych stali do zaawansowanych zastosowań konstrukcyjnych w przemyśle lotniczym, kosmicznym i obronnym dąży się głównie do osiągnięcia jak najwyższej wytrzymałości i odporności na pękanie [1]. W tych zastosowaniach najpopularniejsze są stale stopowe Cr-Ni-Mo o średniej zawartości węgla (stale ulepszane cieplnie, z niską temperaturą odpuszczania), mające granicę plastyczności powyżej 1400 MPa, w których sumaryczna zawartość pierwiastków stopowych zwykle nie przekracza 8%. Inną grupę stali superwytrzymałych stanowią wysokostopowe stale typu maraging ze standardowym przedstawicielem 18Ni-9Co-5Mo-Ti [2]. W porównaniu do stali ulepszanych cieplnie mogą one pracować przy podwyższonych wartościach temperatury, a wytwarzanie produktów z tych stali ma wiele zalet technologicznych [1, 3].

Stal wysokokobaltowa

Pewne zainteresowanie zyskuje też stal wysokokobaltowa AM100 (0,23C-11,5Ni-13,4Co-1,5Mo), która w stanie starzonym ma granicę plastyczności powyżej 1700 MPa przy wysokiej odporności na pękanie [1]. Współcześnie istnieje silny trend do oszczędnego stosowania drogich pierwiastków stopowych, zmniejszania liczby etapów wytwarzania i stosowania technologii przyjaznych środowisku. W ten trend wpisują się bezkobaltowe stale typu maraging, najczęściej o ...