Influence of heat treatment parameters on the microstructure and mechanical properties of high-chromium GX12CrMoVNbN9-1 (GP91) cast steel

The paper presents results of research on the influence of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of high-chromium GX12CrMoVNbN9-1 (GP91) cast steel. Performed research has revealed that the investigated cast steel in the as-cast condition was characterized by the microstructure of self-tempered martensite with numerous precipitations of carbides of the M3C, M23C6 and the MC type. The cast steel in the as-cast condition met the standard required properties. Heat treatment of GP91 cast steel contributed to the obtainment of a fine-grained microstructure of high-temperature tempered martensite. The tests carried out have proved that an increase in the tempering temperature from 730 up to 760°C causes a slight decrease in the strength properties (Rm , Rp0.2, HV30): of about 2÷5% and an increase in impact strength: by around 20%. The insignificant reduction in the strength properties indicates high stability of the microstructure of the examined cast steel. It has been shown that hardening from the austenitizing temperature of 1040°C allows to obtain high strength properties, whilst the temperature of 1100°C - high plastic properties.

---

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplnej na mikrostrukturę i własności mechaniczne wysokochromowego staliwa GX12CrMoVNbN9-1 (GP91). Przeprowadzone badania wykazały, że staliwo po odlewaniu charakteryzowała mikrostruktura martenzytu samoodpuszczonego z licznymi wydzieleniami węglików typu M3C, M23C6 i MC. Staliwo miało wymagane przez normę własności. Obróbka cieplna staliwa GP91 przyczyniła się do uzyskania drobnoziarnistej mikrostruktury martenzytu wysokoodpuszczonego. Przeprowadzone badania wykazały, że wzrost temperatury odpuszczania z 730 do 760°C powoduje niewielki spadek własności wytrzymałościowych (RM , Rp0,2, HV30) o 2÷5% i wzrost udarności o ponad 20%. Niewielki spadek własności wytrzymałościowych wskazuje na wysoką stabilność mikrostruktury badanego staliwa. Wykazano, że hartowanie z temperatury austenityzowania 1040°C pozwala na uzyskanie wysokich własności wytrzymałościowych, natomiast temperatura 1100°C wysokich własności plastycznych.