29. Загартовуваність сталей.

Загартовувансть – це здатність сталі підвищувати свою твердість в результаті гартування. 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.

В сталях, які містять менше 0,25 % С, після гартування твердість підвищується незначно, тому якщо метою гартування є одержання високої твердості, використовують сталі з вмістом вуглецю більше 0,3%. Загартовуваність сталі визначають на тонких пластинках, в яких після гартування можна отримати 100% мартенситу.

30. Прогартовуваність сталей.

Прогартовуваність – це здатність сталі гартуватись на певну глибину, тобто отримувати мартенситну структуру на тій чи іншій відстані від поверхні. Прогартовуваність сталей залежить від їх хімічного складу, однорідності структури та величини зерен. Прогартовуваність сталі визначають експериментально шляхом вимірювання твердості у перерізі загартованого зразка, а також іншими методами, наприклад, за макробудовою зламу або мікроструктурою поперечного перерізу.

31. Розпад мартенситу ( перше перетворення при відпусканні).

Відпускання - вид термічної обробки, в результаті якої при нагріванні нижче температури А1 в попередньо загартованих сталях відбуваються фазові перетворення, що наближають їх структуру до рівноважної. Мета гартування з відпусканням - одержати більш високий рівень механічних властивостей порівняно із відпаленим або нормалізованим станом.

Унаслідок гартування одержують структуру мартенситу та залишкового аустеніту (його кількість залежить від вмісту вуглецю та легувальних елементів у сталі, температури гартування). При відпусканні відбувається розпадання мартенситу з виділенням вуглецю і утворенням карбідів, а також перетворення залишкового аустеніту.

Перше перетворення полягає у виділенні з мартенситу частини вуглецю з утворенням метастабільних карбідів FeхС з гексагональною граткою, когерентно пов’язаною з граткою мартенситу.Збіднення вуглецем твердого розчину йде нерівномірно – зберігаються мікроділянки з його вихідним вмістом. Зменшення кількості розчиненого вуглецю знижує тетрагональність мартенситу - довжина зразка при цьому зменшується, релаксують залишкові напруження, знижується крихкість. У вуглецевих сталях це перетворення відбувається в інтервалі температур 80...200°С.

32. Утворення 𝛆- карбідів ( друге перетворення при відпусканні).

Відпускання - вид термічної обробки, в результаті якої при нагріванні нижче температури А1 в попередньо загартованих сталях відбуваються фазові перетворення, що наближають їх структуру до рівноважної. Мета гартування з відпусканням - одержати більш високий рівень механічних властивостей порівняно із відпаленим або нормалізованим станом.

Унаслідок гартування одержують структуру мартенситу та залишкового аустеніту (його кількість залежить від вмісту вуглецю та легувальних елементів у сталі, температури гартування). При відпусканні відбувається розпадання мартенситу з виділенням вуглецю і утворенням карбідів, а також перетворення залишкового аустеніту.

Друге перетворення характерне одночасним перебігом кількох процесів: продовжується розпадання мартенситу, перетворюється залишковий аустеніт, починається карбідне перетворення. Розпадання мартенситу розповсюджується на весь об’єм, зникає неоднорідність твердого розчину, в мартенситі після відпускання при 300°С залишається приблизно 0,2 % вуглецю.

Перетворення залишкового аустеніту відбувається за бейнітним механізмом: утворюється суміш маловуглецевого мартенситу та дисперсних карбідів. Якщо в загартованій сталі багато залишкового аустеніту, то перетворення останнього супроводжується збільшенням об’єму (довжини) зразка. Друге перетворення проходить при температурах 200...300°С.

Структура сталі, що утворюється після першого та другого перетворень,носить назву відпущеного мартенситу. При температурі близько 250°С починається перетворення карбіду FexC у цементит.