С помощью оптического микроскопа, сканирующего электронного микроскопа и испытаний ударной вязкости исследовано влияние процесса ковки на изотропность и ударную вязкость горячекатаной инструментальной стали FS450 (4Cr5Mo2V), выплавленной методом электрошлакового переплава с использованием EAF+LF+VD+защитной атмосферы. Проведен сравнительный анализ микроструктуры и свойств стали при двух методах ковки: осевом повторном выдавливании и многом направлении ковки. Обе технологии обеспечили шаровидную структуру стали, соответствующую классу AS4 по стандарту NADCA#207, однако многомерная ковка значительно улучшила снижение полосчатой сегрегации. В испытаниях на ударную вязкость средние значения энергии поглощения в поперечном и продольном направлениях для образцов, изготовленных многомерной ковкой, составили 25,1 и 26,2 Дж соответственно с поперечно-продольным отношением 0,96; для образцов осевого повторного выдавливания — 20,6 и 24,8 Дж, с отношением 0,83. На ударных срезах образцов, изготовленных многомерной ковкой, были обнаружены более крупные и глубокие вязкие ямки, меньше плоскостей полукогерентного разрушения, а также больше разрывных гребней, что свидетельствует о лучшей вязкости. В обоих технологических режимах структура после закалки и отпуска представляла собой мартенсит с дисперсными карбидами, степень зерна была тоньше 7-го класса, при этом зерна при многомерной ковке были более однородными и мелкими. Таким образом, многомерная ковка улучшила гомогенность структуры и уменьшила полосчатую сегрегацию, значительно повысив ударную вязкость и изотропность стали FS450, превосходя традиционную технологию осевого повторного выдавливания.

инструментальная сталь;ковка;ударная вязкость;изотропность