ВУЗ:
атомов углерода. Таким образом, происходит распад пересыщенного твердого
раствора с образованием равновесных фаз: карбидов и феррита. Рассмотрим
последовательно этапы распада мартенсита при нагреве.
При нагреве до 80 °С скорость распада мартенсита ввиду малой
подвижности атомов настолько мала, что заметных изменений в строении
закаленной стали не наблюдается даже с применением весьма точных методов
исследования.
При более высоких температурах нагрева (до 160-180 °С) происходит
выделение углерода из решетки мартенсита и образование очень мелких
карбидов, связанных с мартенситом. Уменьшение концентрации углерода в
твердом растворе снижает тетрагональность решетки мартенсита, поэтому
твердость и хрупкость стали уменьшаются. Однако образующиеся очень
мелкие карбиды оказывают сопротивление движению дислокаций под
действием приложенных нагрузок, поэтому прочность почти не снижается.
Процесс распада мартенсита завершается при нагреве до температур
300-350 °С. Чем выше температура, тем более интенсивно происходит распад,
так как скорость диффузии углерода возрастает. Мартенсит превращается в
мягкий феррит, карбиды немного укрупняются, однако все еще остаются
мелкими и являются препятствием для движения дислокаций. Сталь с такой
структурой имеет высокие прочностные и пластические характеристики,
особенно высокий предел текучести.
При температурах выше 450-500 °С идет процесс укрупнения частиц
карбидов, они приобретают округлую форму. Первый процесс называется
коагуляцией, второй – сфероидизацией. Структура будет состоять из зерен
феррита и крупных, сферической формы, карбидов. Сталь обладает высокой
вязкостью и высокими пластическими свойствами при достаточной прочности.
В зависимости от процессов, происходящих при отпуске, и от изменений
структуры и свойств (рис. 1) различают три вида отпуска:
1) низкотемпературный отпуск – от 160 до 200 °С;
2) среднетемпературный отпуск – от 350 до 450 °С;
3) высокотемпературный отпуск – от 500 до 600 °С.
Низкий (низкотемпературный) отпуск применяется для деталей, от
которых требуются высокие твердость и износостойкость. Низкий отпуск
назначается для повышения вязкости и пластичности стали без заметного
снижения твердости. Этот отпуск применяется, в основном, для режущих и
мерительных инструментов. При таком отпуске получается структура,
состоящая из менее напряженного, чем после закалки, мартенсита и очень
мелких карбидов. Такая структура называется мартенсит отпуска.
Средний (среднетемпературный) отпуск применяется для изделий, от
которых требуется высокие упругие свойства. Мелкие кристаллы цементита
игольчатой формы, образующиеся при таком отпуске, являются большим
препятствием для дислокаций, что обеспечивает высокую упругость и
прочность стали. В результате отпуска у стали сильно повышается предел
текучести и незначительно, снижается предел прочности. Структура,
25
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
