Неустойчивость закаленных углеродистых сталей


Когда углеродистая сталь медленно охлаждается и проходит температуру превращения, гамма-железо переходит в альфа-железо и карбид полностью выделяется в виде крупных частиц; образуется очень Устойчивая структура — пластинчатый перлит.

Если же сталь охлаждается очень быстро и фазовое превращение не завершается, Углерод задерживается в решетке альфа-железа, решетка деформируется и дает очень неустойчивую структуру мартенсита.

Закаленные стали имеют сильную, характерную для чрезвычайно неустойчивого состояния склонность делаться более устойчивыми при малейшем возбуждении. Повторный нагрев до 260° или выше придает атомам достаточную подвижность, поэтому неустойчивое и деформированное состояние структуры устраняются более или менее полно, в зависимости от температуры и времени нагрева.

Неустойчивость после закалки сопровождается внутренними напряжениями, настолько высокими, что часто небольшой кусок закаленной в воде высокоуглеродистой стали, без приложение усилий извне, дает трещи или распадается на куски с силой взрыва через много часов и даже дней после закалки Для устранения этих напряжений и для получения в то же время более устойчивой структуры за. каленная сталь всегда повторно нагревается. Этот процесс известен под названием отпуска.

Если сильно закаленную высокоуглеродистую сталь повторно нагреть, происходят два явления, а именно: неустойчивая тетрагональная кристаллическая структура мартенсита переходит в более устойчивую структуру центрированного куба, характерную для феррита, и в то же время внутренние напряжения снимаются.

Для получения таких изменений необходимо только повторно нагреть сталь примерно до 100-200, для многих сталей будет достаточна температура кипящей воды.

Структура и твердость мартенсита
Уменьшение размера частиц

Опубликовано: 31-01-2014 В рубрике : Металлы

Яндекс.Метрика