24. Вибір температури гартування.

Температуру гартування для вуглецевих сталей назначають при допомозі діаграми стану системи Fe-Fe₃C (рисунок 10.2).

25. Гартування доевтектоїдних сталей.

Для доевтектоїдних сталей застосовують повне гартування. При повному гартуванні сталь нагрівають до повної перекристалізації (до температури на 30-50⁰С вище критичної точки Ас₃ ) і утворення однофазної структури аустеніт (сплав І-І, рисунок 10.2). Ця стадія процесу кристалізації ностить назву аустенізація

26. Гартування заевтектоїдних сталей.

Гартування — це операція, при якій сталь нагрівають на 30...50 °С вище від точки Ас1 або Аст, витримують за цієї температури, а потім швидко охолоджують. У результаті такої обробки в сталі, як правило, формується мартенситна структура, тому твердість і міцність її досягають максимального значення.

Неповне гартування – застосовують переважно для заевтектоїдних сталей. Для заевтектоїдних сталей найбільш доцільною є температура гартування на 30...50 °С вище від точки Ас1У тобто температура, за якої буде ефективне гартування. У цьому разі при нагріванні й охолодженні зберігається частина цементиту, що сприяє підвищенню твердості загартованої сталі, оскільки цементит твердіший за мартенсит.

27. Структура загартованого матеріалу.

Загартування здійснюють для отримання нерівноважної структури. Для конструкційних та інструментальних сталей загартування проводять з метою їх зміцнення та підвищення твердості і зносостійкості. Після загартування проводять відпуск або старіння. Загартування може бути об’ємним (нагрів та перетворення в усьому об’ємі виробу) та поверхневим (нагрів і перетворення в поверхневому шарі).

В результаті загартування утворюється нерівноважна структура:

- мартенситу після загартування сплавів (сталей) з поліморфним перетворенням;

- перенасиченого твердого розчину після загартування сплавів без поліморфного перетворення.

Після гартування сталь має мартенситову структуру. Отже загартовуваність сталі характеризується твердістю мартенситу. Оскільки ж твердість мартенситу залежить від кількості вуглецю в ньому, загартовуваність вища тоді, коли в сталі багато вуглицю.

Загартовуваність сталі визначають на тонких пластинках, в яких після гартування можна отримати 100% мартенситу.

28. Механічні властивості мартенситу.

Механічні властивості мартенситу. Володіє високою твердістю і міцністю. Причому твердість зростає із збільшенням вмісту в ньому вуглецю.

Тимчасовий опір низьковуглецевого мартенситу (0,025% С) становить 1000 МПа, а при 0,6-0,8% С - досягає 2600-2700 МПа. Однак з підвищенням у мартенсіті вмісту вуглецю, зростає його схильність до крихкого руйнування. Мартенсит, що містить понад 0,35-0,4% С, володіє зниженим опором зародженню тріщини і особливо низьким значенням в'язкості руйнування До 1С.

Підвищена твердість і міцність мартенситу обусловдена пересишеніем твердого розчину на основі  - Fe вуглецем, підвищеною щільністю дислокацій (10 10 -10 12 см -2), наявністю атмосфер Коттрелл на дислокаціях, великому числу різного роду кордонів і субграніц, що утруднюють рух дислокацій. Крихкість мартенситу пов'язана з утворенням атмосфер з атомів вуглецю на дефектах будови.

Мартенсит в порівнянні з іншими структурними складовими стали і, особливо, аустенітом має найбільшу питому обсяг - при 0,2-1,4% С становить 0,12227-0,12528 см 3 / г. Збільшення питомої обсягу при утворенні мартенситу є однією з основних причин виникнення при загартуванню великих внутрішніх напружень, що викликають деформацію виробів і утворення тріщин.