Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 65 стр.

зывается, связь есть. Дело в том, что при закалке изменяется структура ме-
талла. В стали образуется мартенсит. Его длинные клинья как бы растягива-
ют монолит металла и, следовательно, деформируют кристаллическую ре-
шетку. А это значит, что появляются дислокации, которые упрочняют ме-
талл. Кстати, сами металловеды называют эти дислокации, появляющиеся
после закалки, следствием фазового наклёпа, т.е. наклёпом, появившимся в
металле в результате так называемых фазовых превращений (когда изменяет-
ся структура металла, в отличие от механического наклёпа, вызванного
внешними силами).
        А потом металл вновь медленно подогревают. При этом дислокаций
становится всё меньше и меньше – ведь внешний подвод тепловой энергии
позволяет частично «штопать» кристаллическую решетку. Затем следует та-
кое же медленное остывание, при котором происходит дальнейшее исчезно-
вение дислокаций. И всё это результат отжига, который проводят, не зная
физики процесса.
        Или другой вариант. Разогретый металл проходит через валки про-
катного стана. Если в этот момент мысленно заглянуть в раскаленную бол-
ванку, то нашему взору предстанет удивительное зрелище изобилия дисло-
каций. С одной стороны, большое количество фазовых дислокаций, а с дру-
гой стороны, к ним присоединяются дислокации механические – рожденные
давление валков. Если в этот момент резко охладить изделие – зафиксиро-
вать это огромное число дислокаций, то, очевидно, мы получим металл уди-
вительной прочности. Причем его не надо ни легировать, ни дополнительно
термически обрабатывать. Нужно лишь уловить это мгновение, и возможно
получение металла, обладающего повышенной прочностью.
        Но вернемся к физике процесса. Теперь становится ясным: когда ус-
тановлена связь между дислокациями «фазовыми» и «механическими», зада-
ча в том, чтобы, как выражается один из авторов метода профессор М.Л.
Бернштейн, «захлопнуть» максимальное количество дислокаций в металле.
        Так в технике появилось новое направление, называемое ТМО – тер-
момеханическая обработка. Рецепты ТМО необычайно просты. Сталь нагре-
вают – при этом её структура становится аустенитной; наклёпывают – и в ней
возникают дислокации (механические); затем при резком охлаждении полу-
чают мартенсит, который присовокупляет свои фазовые дислокации; затем
быстро нагревают, следя, чтобы драгоценные дислокации «не выскочили» из
металла, и снова быстро охлаждают. Прочность стали теперь возрастает до
240-280 кг/мм2 против 160-180 кг/мм2, получаемых в обычных условиях.
        Теория ТМО дала ключ к разгадке очень странного явления. Извест-
но, что изделия, получаемые из металла одной и той же марки, сорта, химсо-
става и т.д., не обладают одинаковой прочностью. Оказывается, если один
кусок стали, из которого сделана деталь, подвергся ранее наклёпу, то его
кристаллическая решетка получает своеобразную структуру. И эта структура
решетки устойчиво сохраняется. Таким образом, если деталь подвергали ме-
ханической обработке, то «заряд дислокаций», полученных сталью, когда-то


                                    65