Отпуск сталей

Отпуск сталей Согласно общей теории, отпуск представляет собой нагрев предварительно закаленного сплава до температур не выше критической точки и перевод его в относительно более устойчивое состояние, но без доведения до полного равновесия (это был бы уже отжиг).

В частности, в сталях отпуск заключается в нагреве после закалки (чаще всего на мартенсито-аустенит) не свыше точки Асх.

 

Состояния, получаемые при этом в зависимости от температуры нагрева, определяются теми превращениями, которые были установлены многочисленными исследованиями с применением различных методов, особенно рентгенографического.  Хотя состояния отпуска сменяются непрерывно по мере нагрева закаленной стали, но различают обычно три стадии, или этапа, отпуска в связи с происходящими превращениями и процессами.

 

Особенно следует отметить работы Г. В. Курдюмова и его школы. В резко закаленной стали, содержащей мартенсит с аустенитом,, первая стадия отпуска происходит в связи с первым превращением, которое рассматривают как переход свежеобразованного мартенсита с искаженной тетрагональной решеткой в менее искаженную, близкую к кубической»\’ При этом происходит частичное образование мельчайших карбидных выделений, еще не вполне обособленных от решетки твердого раствора-мартенсита (как говорят, связанных с нею когерентно).

 

Это превращение сопровождается заметным уменьшением объема стали и может происходить даже при нормальной температуре, обусловливая старение. Но для этого требуется очень длительное время. Более интенсивно оно протекает при повышенных температурах порядка 100-200° и тем быстрее, чем выше температура.

В результате получается состояние так называемого отпущенного мартенсита (который иногда называют кубическим мартенситом или р-мартенситом); свойства и структура стали в этой стадии отпуска описаны дальше.

 

Вторая стадия отпуска получается при температурах нагрева свыше 200° и характеризуется вторым превращением, когда начинает распадаться остаточный аустенит, переходя в отпущенный мартенсит с увеличением объема. При этом одновременно продолжается процесс первого периода — выделения карбидов и уменьшения концентрации углерода в решетке, которая стремится к минимальному значению, отвечающему нормальному ферриту с неискаженной кубической решеткой.

 

Распадение аустенита заканчивается уже до 300°. Процесс же формирования нормального феррита и цементита (Fe8C) в результате распадения как мартенсита, так и аустенита, может продолжаться до температур порядка 400-450°. Вместе с тем непрерывно происходит процесс коагуляции, т. е. укрупнения карбидных выделений, которые все-таки остаются еще весьма размельченными,

 

Тетрагоналытость решетки определяется тем, что один параметр ее (например» с) больше, чем два других (айв). В решетке свежеобразованного мартенсита эта тетратональность максимальная, хотя абсолютно и незначительная: отношение с : а = 1,06; тем не менее считается, что здесь решетка сильно искажена, причем это искажение вызывается присутствующими в ней атомами углерода, концентрация которого одинакова с исходным аустенитом.

 

По мере выделения углерода из решетки уменьшается ее искажение, т. е. тетрагональность, и кристаллическая решетка приближается к кубической форме. В период первого превращения концентрация углеродачв а-решетке уменьшается, но все же остается выше, чем в нормальном феррите (> 0,03%), почему решетка не вполне утрачивает еще свою тетрагональность и является искаженной.

 

К концу этого периода окончательно сформировываются феррит и цементит с нормальными их решетками, и далее, выше 400-450°, происходит преимущественно процесс коагуляции цементита; в результате этого дисперсность смеси уменьшается и сплав все более приближается к равновесному — устойчивому состоянию. Получаемая при этом дисперсная смесь называется сорбитом отпуска. Это состояние отвечает третьей стадии отпуска.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.