Oțel maraging

În metalurgie , denumirea de oțel maraging este un oțel special cu caracteristici de duritate și maleabilitate ridicate, dar și de duritate bună, cu un comportament elastic aproape până la rupere.

Fierul, care este elementul constitutiv de bază al aliajului , este adăugat în principal cu cobalt și nichel , în proporții variabile, ca agenți de întărire. Mai mult, compoziția aliajului asigură prezența unor cantități minore de molibden , aluminiu și titan . Spre deosebire de majoritatea oțelurilor, maraging conține procente foarte mici de carbon din greutate , aproximativ 0,01% - 0,03%.

Proprietăți și caracteristici

Termenul maraging derivă din engleză , prin contracția expresiei martensite-aging și indică procesul prin care sunt fabricate aceste oțeluri, adică prin îmbătrânire sau temperare prelungită a martensitei . Martensitul din aceste oțeluri are un obicei cristalin cubic , dat de sărăcia extremă a conținutului de carbon; de aceea nu prezintă fragilitatea tipică martensitei tetragonalizate de prezența atomilor de carbon.

Rezistența mecanică ridicată , de până la 2500 MPa (mega pascal ) la tracțiune se datorează precipitării elementelor din aliaj metalic, în principal nichel și cobalt, apoi titan, aluminiu și molibden , pe suprafețele glisante și pe marginile granulelor.

Tratamentul cu care sunt produse aceste oțeluri este în două faze: călire și călire .

Întărirea se realizează mai întâi prin încălzirea oțelului la 800-900 ° C , o temperatură la care rămâne timp de 4-5 ore pentru a permite elementelor de aliere să se răspândească omogen. Aceasta este urmată de o răcire rapidă la temperaturi foarte scăzute, chiar sub 0, pentru a transforma austenita (faza stabilă la temperaturi ridicate) în martensită cubică, o fază metastabilă , într-o soluție suprasaturată a elementelor metalice de aliere.

Îmbătrânirea se efectuează prin ardere în jur de 400-500 ° C, pentru a precipita diverși compuși intermetalici, din care derivă duritatea ridicată a oțelului și pentru a dispersa în mod adecvat elementele de aliere pe marginile granulelor și pe suprafețele de derulare. Pentru a favoriza acest proces, temperarea este adesea precedată de procese de deformare plastică care, prin întărire , determină nucleația de noi centre de precipitații (sunt create noi planuri de alunecare, noi defecte punctuale și luxații, în care atomii de aliaj se pot poziționa).

Rezultatul final al acestui tratament termic este un oțel rezistent la deformarea plastică și dur (datorită prezenței compușilor intermetalici) și, de asemenea, cu o rezistență bună (deoarece conținutul redus de carbon evită atât prezența carburilor, cât și tetragonalizarea martensitei).

Compoziţie

Este esențial să mențineți conținutul scăzut de carbon, să obțineți o martensită sub formă cubică, numai din atomi de fier, nu tensionată și, prin urmare, ductilă. Carbonul este menținut sub 0,01-0,03 % din greutate . Nichelul este prezent în cantități semnificative, între 15% și 20%. Cobaltul este de 7-10%. Molibdenul poate atinge 5%. Titanul este între 0,15 și 0,5% Aluminiu este 0,005-0,15%. Conținutul altor elemente este verificat și trebuie menținut cât mai scăzut posibil: Mangan și siliciu sub 0,12%. Sulf și fosfor sub 0,01%. Brom sub 0,003%. Zirconiu sub 0,02%.

Angajamente

Aceste oțeluri sunt utilizate în domeniile aeronautic , aerospațial și auto , unde temperaturile maxime de funcționare sunt, în orice caz, departe de temperatura de temperare a oțelului. Este, de asemenea, utilizat pentru realizarea celor mai bune lame de gard și a cluburilor de golf excelente.