Milyen változásokat hoz a speciális hőkezelési eljárás a fékrugó mikroszerkezetében?

A speciális hőkezelési eljárás alaposan átformálja a mikroszkopikus morfológiát fékrugó többlépcsős fázisátalakítás és átszervezés révén. A kioltási folyamat során a magas hőmérsékletű ausztenit súlyos hűtési viszonyok között nyírási átalakuláson megy keresztül, sűrű diszlokációs összefonódású lécmartenzit hálózatot hozva létre, és a diszpergált maradék ausztenit vékony film formájában kitölti a lécréseket. Ez a szerkezet nemcsak megőrzi a nagy szilárdságot, hanem javítja a deformáció koordinációs képességét is. A fokozatos izoterm folyamat bevezetése után egyes területek diffúziós átalakuláson mennek keresztül, ami alsó bainitrétegeket hoz létre váltakozó karbidokkal és ferritekkel. Finom keményfém tömbje hatékonyan blokkolja a diszlokáció mozgását. A temperálási folyamat során a martenzit mátrix bomláson és átrendeződésen megy keresztül, kicsapva egy nanoméretű ε karbid erősítő fázist, míg a maradék ausztenit részben másodlagos martenzitté alakul, így háromdimenziós, egymással összefüggő szerkezet alakul ki, amely temperált martenzitből, stabil ausztenitből és karbidokból áll.

A felületkezelési eljárás során gradiens nanokristályos szerkezetet hoznak létre az anyag felületén, és a felületen lévő 50 nanométeres ultrafinom szemcsék a belső térben szubmikron szemcsékké alakulnak át. Ez a gradiens szerveződés jelentősen javítja a repedések terjedésének ellenálló képességét. A sörétezéssel előállított maradék nyomófeszültség réteg 300 mikron mélységet is elérhet. A felületi rácstorzulás által kialakított nagy sűrűségű diszlokációs hálózat a belső finom csapadékfázissal szinergikusan működik, és a feszültségkoncentrációs pontot a felszínről a felszín alá helyezi. Az ötvözetelemek migrációja okozta szemcsehatár-szegregációs jelenség különösen szembetűnő a magas hőmérsékletű kezelés során. Az elemek, például a króm és a molibdén dúsítása a szemcsehatárokon korrózióálló gátat képez, a szilícium szilárd oldatot erősítő hatása pedig gátolja a karbidok eldurvulását. Ez a többléptékű kompozit szerkezet lehetővé teszi, hogy az anyag megtartsa a 2000 MPa szilárdságát, miközben körülbelül 40%-kal növeli a törési szilárdságot, és két nagyságrenddel meghosszabbítja a kifáradási élettartamot.