Износостойкая легированная сталь в основном улучшает свои характеристики за счет добавления таких элементов, как Cr, Mo, V, Ti и редкоземельных элементов, к традиционной высокомарганцовистой стали, при этом Cr используется особенно широко. В процессе наклепа высокомарганцовистой стали образуется динамическое вариационное старение, а именно пары атомов C-Mn, которые способствуют расширению кластеризации упорядоченных пар атомов C-Mn в высокомарганцовистой стали. В данной статье изучаются изменения микроструктуры, структуры, сопротивления и износостойкости износостойкой легированной стали и обычной высокомарганцовистой стали при различных температурах отпуска. Результаты показывают, что износостойкая легированная сталь обладает лучшей износостойкостью, чем обычная высокомарганцовистая сталь, в условиях относительно низкого содержания углерода. Кроме того, микроструктура легированной высокомарганцовистой стали изменяется в зависимости от температуры отпуска, и ее износостойкость также изменяется соответственно.

После закалки в воде температура отпуска износостойкой легированной стали постепенно повышается до 250. Износ легированной высокомарганцовистой стали уменьшается, а износостойкость улучшается. При повышении температуры от 250 до 350 износ незначительно увеличивается, а износостойкость снижается, но она остается выше, чем износостойкость существующей закалки в воде легированной высокомарганцовистой стали. Если температура продолжает повышаться до 500, износ будет продолжать увеличиваться, а износостойкость будет снижаться, что ниже, чем износостойкость при закалке в воде. Это дополнительно подтверждает существование упорядоченных микрообластей в легированной высокомарганцовистой стали.

Для обычной высокомарганцовистой стали с повышением температуры атомы углерода в аустенитной матрице также будут перемещаться, образуя пары Mn и C-Mn. Однако из-за относительно слабой связи между атомами марганца и углерода размер короткодиффузионной упорядоченной микрообласти относительно невелик. После отпуска при 250 происходит частичное восстановление искажения решетки. После отпуска при 250 ослабление эффекта упрочнения раствора приводит к небольшому снижению износостойкости.

Когда температура отпуска продолжает повышаться от 250 до 350, активность атомов углерода в легированной высокомарганцовистой стали увеличивается с температурой. При этой температуре карбиды не будут выделяться после отпуска, но степень искажения решетки аустенита дополнительно уменьшается, и эффект упрочнения раствора ослабевает. Однако карбиды еще не выделились, поэтому все еще существует много микрообластей. По сравнению с отпуском при 250, когда температура обычной высокомарганцовистой стали повышается до 400, некоторый углерод будет выделяться на дифракционной линии. Другая микрообласть находится в субструктурном состоянии до выделения карбида. Эта субструктурная микрообласть является углеродонасыщенной областью и поэтому содержит большое количество упорядоченных пар атомов C-Mn. Эффект запирания равномерно распределенных, дисперсных и неправильно ориентированных микрообластей и дисперсных карбидов в некоторой степени компенсирует ослабление упрочнения раствором. Поэтому макроскопические механические свойства демонстрируют низкую износостойкость. Если температура продолжит повышаться до 500, в износостойкой легированной стали начнется выделение карбидов, и в это время основная постоянная решетки аустенита в основном вернется к норме.