2. Види гартувань сталей, їх призначення і технологічні параметри

   1. Вибір температур гартування «

Температура гартування для сталей визначається положенням критичних точок А і і Аз. Для вуглецевих сталей температуру загартування можна визначити за допомогою діаграми Ре-РезС (рис. 200). Звичайно для доевтектоїдної сталі вона повинна бути на 30-50°С вище Ас₃. Після такого нагріву при загартуванні утворюється дрібнокристалічна структура мартенситу (рис. 201,а). Після загартування доевтектоїдної сталі з температури, нижчої АСз (але вищої А Сі), в структурі поряд з мартенситом зберігається частка фериту (рис. 201,6), який знижує її твердість, а також погіршує

механічні властивості після відпускання. Таке загартування називається неповним, і, як правило, його не призначають для доевтек- тоїдних сталей.

ц

і °с

Для заевтектоїдних сталей призначається саме режим неповного загартування, тобто нагрів вище Ас\ і нижче А_ст. Структура

оі о,ч о,8 4 г 4,6 2,о яу%с заевтектоїдної сталі після непов-

Рис. 200. Оптимальний інтервал тем- ного загартування складається з ператур гартування вуглецевих сталей, мартенситу, невеликої КІЛЬКОСТІ

в

залишкового аустеніту і включень

Рис. 201. Схематичне зображення мікроструктур вуглецевих сталей після загартування з різних температур нагріву. Доевтектоїдна сталь: а) нагрів вінце АСз; б) нагрів вище АСі. Заевтектоїдна сталь: в) нагрів вище АСц г) нагрів вище Аст.

в)

г)

торинного цементиту (рис. 201,в). Після загартування з нагріву вище Аст структура вуглецевої сталі буде така: крупноголчастий мартенсит і багато залишкового аустеніту (рис. 201,г). Нагрів вище А_ст є небезпечним і непотрібним з багатьох причин : 1) твердість сталі після гартування падає внаслідок того, що розчинення вторинного

цементиту при нагріві підвищує концентрацію вуглецю в аустеніті, а це призводить до збільшення залишкового аустеніту після загартування (рис. 202, крива 1); 2) під час нагрівання вище А_ст без перешкод росте зерно аустеніту; 3) збільшується можливість виникнення великих напружень при охолодженні; 4) йде інтенсивне іпевуглецьовування поверхні виробів.

Такті чином, оптимальним загартуванням для доевтекто- ідних сталей є повне загартування (з температур нагріву на 30- 50°С вище Асз); для заевтектоїдних сталей оптимальнші є неповне загартування (з нагріву до температур на 30-50°С вище Ас,).

П

І’кс. 202. Твердість сталі в залежності від вмісту вуглецю і температури гартування: 1- нагрів вище Ас3 (Аст); 2-нагрів вище тільки Асі (770°с); 3-мікротвердість мартенситу (а. П. Гуляєв).

ідвищення температур загартування вище вказаних викликає зростання зерна аустеніту, і це є причиною утворення грубого крупноголчастого мартенситу з низькою в'язкістю.

Для багатьох легованих сталей температура нагріву під загартування значно перевищує критичні точки Асз і Асі (на 150-250°С), що необхідно для розчинення в аустеніті частки спеціальних карбідів з метою одержання необхідною легованості аустеніту. І (с підвищення температури не впливає на ріст зерна, бо перозчи- непі карбідні частинки гальмують зростання зерна аустеніту. Присутність карбідних включень підвищує зносостійкість сталей.