Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 94 стр.

     Легирующие элементы неодинаково              влияют на    выдержки при высоких температурах стали приобретают
коэффициент диффузии и концентрацию               углерода в   крупнозернистость, и это необходимо учитывать при
поверхностном слое.                                            назначении термической обработки. Целью термообработки
                                                               является упрочнение поверхности с одновременным
                                                               измельчением зерна и получением вязкой сердцевины.
                                                                    В зависимости от назначения детали применяют
                                                               различные варианты термической обработки (рис. 6).
                                                                    Менее ответственные детали подвергают закалке
                                                               непосредственно с цементационного нагрева с последующим
                                                               низким отпуском (рис. 6, а). Крупное зерно аустенита,
                                                               выросшее в результате длительной цементации, дает
                                                               крупноигольчатый мартенсит отпуска в поверхностном слое
                                                               и крупнозернистую феррито-перлитную структуру в
                                                               сердцевине детали. Эти недостатки в некоторой степени
                                                               устраняются      при      использовании     наследственно
                                                               мелкозернистой стали, при сокращении времени пребывания
                                                               стали при высокой температуре за счет применения,
                                                               например,      газовой      цементации.     Использование
                                                               подстуживания при закалке до 750 - 800° С снижает
            а                                б                 внутренние напряжения, а обработка холодом уменьшает
                Рис. 5. Изменение содержания углерода
                                                               количество остаточного аустенита в цементированном слое.
                      и твердости (после закалки)
                   по глубине цементованного слоя
                                                                    При более высоких требованиях к структуре детали
                                                               после цементации подвергают охлаждению на воздухе,
Поэтому влияние их на глубину диффузионного слоя зависит       закалке с нагрева выше Ас3 и низкому отпуску (рис. 6, б).
от того, какой из этих двух факторов будет превалировать       При этом в сердцевине и на поверхности детали происходит
      Хром и вольфрам уменьшают коэффициент диффузии           перекристаллизация и измельчение зерна. Однако в
углерода в аустените, т.к. повышают энергию активации, но,     поверхностном высокоуглеродистом слое происходит
увеличивая концентрацию углерода на поверхности,               некоторый перегрев, приводящий к повышению остаточного
несколько повышают толщину цементированного слоя.              аустенита и снижению твердости поверхности, т.к.
Никель, наоборот, увеличивает коэффициент диффузии, но         оптимальный закалочный нагрев заэвтектоидных сталей - это
уменьшает концентрацию углерода на поверхности и               нагрев выше Ac1, но ниже Аст.
поэтому уменьшает толщину слоя.                                     Особо ответственные детали после цементации
      После       цементации      обязательно      проводят    подвергают двойной закалке с низким отпуском (рис. 6, в).
термообработку. При цементации из-за длительной                При первой закалке с температуры на 30-50° С выше Ас3

                          181                                                                 182