Рост зерна при нагреве происходит в тем большей степени, т. е. зерна тем более укрупняются, чем выше температура и больше время выдержки. Получение крупного зерна в связи с высокой температурой нагрева называют перегревом металла.
В сталях рост зерна аустенита начинается по существу с момента перехода за точку Ас3 АсА, но сначала этот рост мало заметен и становится явным лишь при нагреве на несколько десятков градусов выше указанных точек. Как начало заметного роста зерна, так и скорость самого роста с температурой зависят от качества (сорта) стали и, в частности, от содержания в ней углерода.
Термическая обработка стали. Как показали исследования, заметный рост зерна во всех сталях начинается при температурах, превышающих точки Лса — .4с, на 50-100° и наиболее интенсивно протекает в сталях, близких по содержанию углерода к эвтектоиду и выше.
В мягких же сталях этот рост протекает медленнее даже при высоких нагревах. Таким образом, перегрев стали, т. е. очень крупное зерно, легче всего получить в твердых, особенно заэвтектоидных, сталях; в доэвтектоидных же сталях чем меньше углерода, тем выше должна быть температура для получения перегрева.
Перегретая сталь имеет крупное зерно, которое наблюдается в ней обычно в сочетании с видманштеттовой структурой. Такое зерно, которое фактически наблюдается в стали, называют фактическим или дейстительным в отличие от наследственного, о котором будет сказано далее.
Имея крупное действительное (фактическое) зерно, перегретая сталь будет обнаруживать пониженные механическиесвойства (главным образом, низкую тударную вязкость). Естественно, что для в пережженном металле (нетрав-повышения ее качества должен быть леный шлиф), применен размельчающий отжиг.
Таким образом, перегрев металла есть порок (дефект), который может бить исправлен надлежащей обработкой (размельчающим отжигом, ковкой и т. п.), и, следовательно, перегрев не столь опасен, если изделие позволяет произвести обработку.
Пережог металла. Кроме перегрева, при нагревании сплава детали может получиться такой порок, который совершенно неисправим, а следовательно, и недопустим. Этот порок называется пережогом. Он наблюдается при таких высоких нагревах сплава, когда последний близок к точке начала плавления.
В этом случае по границам зерен сплава начинается оплавление основной фазы и возможных примесей (эвтектик) и проникновение к ним кислорода (из воздуха), дающего с металлом и примесями неметаллические (окисные) включения или оболочки, разобщающие связь между зернами и этим сильно снижающие прочность и пластичность металла.
При сильном пережоге такие неметаллические пленки вокруг зерен можно видеть на полированном шлифе даже без травления. Такие пленки уже нельзя удалить из металла термической обработкой, и пережженный металл становится непоправимым браком, годным лишь в переплавку.
Хотя пережог должен получаться при достижении линии солидуса, однако в практике никогда не рекомендуется доходить вплотную до линии солидуса при нагреве. В целях предосторожности максимальным допустимым нагревом для сталей считается температура примерно на 100-200° ниже линии солидуса.
Такая предосторожность объясняется тем, что находящиеся в стали примеси,особенно S и Р, в присутствии кислорода (энергично диффундирующего при . высоких температурах в железо) могут значительно снизить точку начального оплавления зерен и дать вредные оболочки вокруг них раньше достижения линии солидуса по диаграмме чистых Fe-С сплавов.
Кроме того, и сама линия солидуса на диаграмме не точно построена ввиду трудности определения ее точек. Таким образом, недопустимость пережога металла является общим требованием, лимитирующим нагрев металла при всякой его обработке.
