Материаловедение. Мухин Г.Г - 12 стр.

                                                                            12


зернистое строение до температуры АС1 (до 750°С для стали 60С2А). При
температуре АС1 в стали происходит превращение перлита в аустенит. Кристаллы
(зерна) аустенита зарождаются в основном на границах фаз феррита и цементита.
При этом параллельно развиваются два процесса: 1) полиморфный переход
Feα→Fγ; 2) растворение цементита в аустените.
      Представим общую схему превращения
      П(Ф+Ц)|А1→Ф+Ц+А→А+Ц→Анеоднородный→Агомогенный.
                    1        2          3         4
      Образование зерен аустенита происходит с большей скоростью, чем
растворение цементита перлита, поэтому необходима выдержка стали при
температуре закалки для полного растворения цементита и получения гомогенного
аустенита.
      Из рис. 5 видно, что фазовая перекристаллизация приводит к измельчению
зерна в стали. При этом, чем дисперснее структура перлита (Ф+Ц) и чем выше
скорость нагрева стали, тем больше центров зарождения аустенита, а,
следовательно, возрастает дисперсность продуктов его распада. Увеличение же
дисперсности продуктов распада аустенита приводит к увеличению пластичности,
вязкости, уменьшению чувствительности к концентраторам напряжений.
      Рассмотрим изменения структуры в стали при закалке в масло.
      При непрерывном охлаждении в стали с Vохл>Vкр аустенит превращается в
мартенсит. Мартенситное превращение развивается в сталях с высокой скоростью
(∼1000...7000 м/с) в интервале температур Мн...Мк. При этом необходимо
учитывать, что с увеличением % С точки Мн и Мк понижаются (рис. 6), в то время
как введение Si их повышает.
      В результате закалки стали 60С2А структура может иметь кроме мартенсита
и некоторое количество остаточного аустенита.
      Полученный мартенсит представляет собой пересыщенный твердый раствор
углерода в α-железе и имеет тетрагональную кристаллическую решетку. Атомы
углерода занимают в основном октаэдрические поры.
      Образование в результате закалки мартенсита приводит к большим
остаточным напряжениям, повышению твердости, прочности, однако при этом
возрастает склонность к хрупкому разрушению, что требует проведения
дополнительно последующего отпуска.
             Превращения в закаленной стали при среднем отпуске (470°С).

      Нагрев закаленной стали до температуры АС1 принято называть отпуском.
Отпуск должен обеспечить получение в стали необходимых эксплуатационных
свойств. Структура стали 60С2А после закалки состоит из мартенсита и
остаточного аустенита.
      Рассмотрим последовательность процессов при отпуске с повышением
температуры.


                                                                            12