Зростання зерен аустеніту

Зростання зерна при нагріванні відбувається в тим більшою мірою, т. Е. Зерна тим більше укрупнюються, чим вище температура і більше час витримки. Отримання великого зерна в зв'язку з високою температурою нагріву називають перегрівом металу.

У сталях зростання зерна аустеніту починається по суті з моменту переходу за точку Ас3 аса, але спочатку це зростання мало помітний і стає явним лише при нагріванні на кілька десятків градусів вище зазначених точок. Як початок помітного зростання зерна, так і швидкість самого зростання з температурою залежать від якості (сорту) стали і, зокрема, від вмісту в ній вуглецю.

Термічна обробка стали. Як показали дослідження, помітне зростання зерна у всіх сталях починається при температурах, що перевищують точки ЛСА - .4с, на 50-100 ° і найбільш інтенсивно протікає в сталях, близьких за змістом вуглецю до евтектоід і вище.

У м'яких ж сталях це зростання протікає повільніше навіть при високих нагревах. Таким чином, перегрів стали, т. Е. Дуже велике зерно, найлегше отримати в твердих, особливо заевтектоідних, сталях; в доевтектоїдних ж сталях чим менше вуглецю, тим вище повинна бути температура для отримання перегріву.

Перегріта сталь має велике зерно, яке спостерігається в ній зазвичай у поєднанні з відманштеттовой структурою. Таке зерно, яке фактично спостерігається в стали, називають фактичним або дейстітельно на відміну від спадкового, про який буде сказано далі.

Маючи велике дійсне (фактичне) зерно, перегріта сталь буде виявляти знижені механіческіесвойства (головним чином, низьку тударную в'язкість). Природно, що для в перепаленого металі (нетрав-підвищення її якості повинен бути лений шліф), застосований роздрібнюють отжиг.

Таким чином, перегрів металу є порок (дефект), який може бити виправлений належної обробкою (роздрібнюють відпалом, куванням і т. П.), І, отже, перегрів не настільки небезпечний, якщо виріб дозволяє провести обробку.

Перевитрата металу. Крім перегріву, при нагріванні сплаву деталі може вийти такий порок, який абсолютно невиправний, а отже, і неприпустимий. Цей порок називається перепал. Він спостерігається при таких високих нагревах сплаву, коли останній близький до точки початку плавлення.

В цьому випадку по межах зерен сплаву починається оплавлення основної фази і можливих домішок (евтектики) і проникнення до них кисню (з повітря), що дає з металом і домішками неметалеві (окисні) включення або оболонки, що роз'єднують зв'язок між зернами і цим сильно знижують міцність і пластичність металу.

При сильному пережоге такі неметалеві плівки навколо зерен можна бачити на полірованому шлифе навіть без травлення. Такі плівки вже не можна видалити з металу термічною обробкою, та перепалений метал стає непоправним браком, придатним лише в переплавку.

Хоча перепал повинен виходити при досягненні лінії солідусу, проте в практиці ніколи не рекомендується доходити впритул до лінії солідусу при нагріванні. З метою обережності максимальним допустимим нагріванням для сталей вважається температура приблизно на 100-200 ° нижче лінії солідусу.

Така обережність пояснюється тим, що знаходяться в стали домішки, особливо S і Р, в присутності кисню (енергійно диффундирующего при. Високих температурах в залізо) можуть значно знизити точку початкового оплавлення зерен і дати шкідливі оболонки навколо них раніше досягнення лінії солідусу по діаграмі чистих Fe -З сплавів.

Крім того, і сама лінія солідусу на діаграмі неточно побудована з огляду на труднощі визначення її точок. Таким чином, неприпустимість перевитрати металу є загальною вимогою, що лімітує нагрів металу при всякій його обробці.