Перетворення мартенситу і залишкового аустеніту при нагріванні (відпустка стали)

Технологія термічної обробки металів

мають загальні шари атомів на кордоні фаз, т. е. спостерігається відповідність (когерентність) решіток.

-розчині зменшується, а в обсягах більш віддалених зберігається вихідна концентрація вуглецю (внаслідок ускладнення дифузії при низьких температурах).

. В результаті третього перетворення утворюється троостіт відпустки.

При четвертому перетворенні (нагрів вище 400 ° С) інтенсивно протікає коагуляція (укрупнення) і сфероідізація (округлення) частинок цементиту. Ці процеси протікають при розчиненні дрібніших цементітних частинок, дифузії вуглецю через твердий розчин і виділення цементиту на більших частках далеко від їх вершин і ребер, в зв'язку з чим частка цементиту укрупнюється і за формою наближається до сферичної. Таким чином, процеси коагуляції і сфероїдизації взаємно пов'язані і протікають одночасно. Швидкість цих процесів при відпустці залежить від швидкості дифузії вуглецю і зростає з температурою. При 500- 600 ° С троостіт відпустки перетворюється в сорбіт відпустки (з зернистою формою цементиту), а при більш високих температурах (650-700 ° С) сорбіт відпустки перетворюється в зернистий перліт. Вплив відпустки на механічні властивості. Зміна структури при відпустці викликає зміна механічних властивостей загартованої сталі. З підвищенням температури відпустки твердість і міцність знижуються, а пластичність і в'язкість підвищуються.

У зв'язку зі сприятливим поєднанням механічних властивостей, які утворюються після гарту і відпустки при 600-650 ° С (високоговідпустки), таку обробку, яка називається поліпшенням, часто застосовують на практиці. В результаті поліпшення виходить структура сорбіту з зернистою формою цементиту. Структуру сорбіту можна отримати і при безпосередньому розпаді аустеінта у верхній зоні С-кривої. Але в цьому випадку сорбіт виходить з цементитом пластинчастої форми. Механічні властивості сорбіту відпустки дещо відрізняються від властивостей сорбіту гарту. При однаковому значенні межі міцності сталь, що має зернисту структуру, володіє більшою пластичністю в порівнянні зі сталлю, що має пластинчасту структуру.

Вплив легуючих елементів на перетворення при відпустці. Легуючі елементи впливають на дифузійні процеси, пов'язані з виділенням та коагуляцией карбідів і відбуваються при відпустці загартованої сталі.

Виділення з твердого розчину легованого цементиту або спеціальних карбідів і подальша їх коагуляція більш скрутні, і для цього потрібна вища температура в порівнянні з температурою виділення і коагуляції цементиту в вуглецевої сталі при відпустці. Це пояснюється тим, що в вуглецевої сталі дифундує тільки вуглець, а в легованої сталі - вуглець і легуючий елемент.

Деякі леговані стали виявляють явище відпускної крихкості, яка виникає тільки при випробуванні на ударну в'язкість. Розрізняють два види відпускної крихкості (рис. 37); першого роду (необоротну), при відпустці в інтервалі 250- 400 ° С, і другого роду (оборотну), при відпустці в інтервалі 450 650 ° С.

Відпускна крихкість другого роду виникає тільки в тому випадку, якщо охолодження після нагрівання повільне (з піччю або па повітрі). Причиною крихкості є виділення по границях зерен будь-яких фаз (фосфидов, карбідів, нітридів пли інших). При швидкому охолодженні після нагрівання (в воді або маслі) ці фази виділитися не встигають і крихкості не спостерігається. Характерною особливістю відпускної крихкості другого роду є її оборотність. Якщо сталь з низькою ударною в'язкістю, що виникла через повільне охолодження після нагрівання, знову нагріти до температури відпустки і швидко охолодити, вона стає в'язкою, і, навпаки, якщо сталь з високою ударною в'язкістю, отриманої при швидкому охолодженні після нагрівання, знову нагріти до температури відпустки і охолодити повільно, вона стає крихкою.

Найбільш сприйнятливі до відпускної крихкості другого роду стали, що містять підвищену кількість фосфору або марганцю, а також Хромомарганцевие і хромонікелеві стали. Введення в сталь невеликої кількості молібдену (0,2-0,3%) або вольфраму (0,5-0,7%) значно зменшує схильність стали до відпускної крихкості другого роду.