книги из ГПНТБ / Садовский, В. Д. Структурная наследственность в стали

шевому влиянию остаточного аустенита, все же остаю­ щегося в некотором количестве после принятых режи­ мов распада при 550°С и дополнительно разлагающе­ гося при медленном нагреве или «отпуске» на 600— 650°С, то остается признать, что низкотемпературный перлит ориентационно связан с аустенитом и что при 600—650°С эта ориентациоиная связь нарушается про­ цессом рекристаллизации а-фазы[111].

Принципиальное значение этих наблюдений заклю­ чается в том, что в них, по-видимому, впервые конста­ тировалась возможность восстановления исходного зер­ на, т. е. отсутствия фазовой перекристаллизации при нагреве перлита, а также возможность изменения полу­ ченной крупнозернистой структуры с дальнейшим повы­ шением температуры, которое предположительно 'мож­

заслуживают дальнейшего изучения, хотя только что описанные осложнения не часто могут встречаться при термической обработке обычных сталей. В этой связи следует, однако, отметить, что структурная наследст­ венность может наблюдаться в некоторых случаях и при нагреве чисто феррито-перлитных структур, причем в обычных нелегированных сталях.

На рис. 93,а представлена микроструктура стали 50 после сильного (1340°С) перегрева, закалки и нового медленного нагрева на 900°С с охлаждением на возду­ хе. Полученная ярко выраженная видманштеттова структура характеризуется весьма совершенным едино­ образием ориентации ферритных кристаллов в пределах каждого зерна исходной структуры. Медленный (вто­ рой) нагрев такой структуры на 900°С приводит к вос­ произведению крупного зерна (рис. 93,6). Таким обра­ зом, эффект восстановления зерна при медленном на­ греве наблюдается здесь не только для исходной мартенситной, но и для кристаллографически упорядоченной феррито-перлитной структуры. Кроме того, и в этом случае наблюдается обычная закономерность в отноше­

Когда, при изучении фазовой перекристаллизации в легированных сталях была обнаружена возможность,

156

вом, что при охлаждении от температуры перегрева! зерно аустенита разбивается на многочисленные перлит­ ные колонии и, таким образом, кристаллитная структу­ ра стали рафинируется уже самим процессом диффузи­ онного распада аустенита.

Однако в отдельных случаях и при нагреве перлит­ ной структуры зафиксировано не только восстановление исходного зерна, но и самопроизвольная рекристаллиза­ ция полученного аустенита. В частности, структурная наследственность достаточно ярко проявляется при мед­

П Е Р Е К Р И С Т А Л Л И З А Ц И Я В С Т А Р Е Ю Щ И Х С П Л А В А Х

В этой главе, не имеющей прямого отношения к структурной наследственности и фазовой перекристалли­ зации при нагреве стали, речь пойдет о возможности ис­ правления крупнозернистой структуры твердых раство­ ров, основа которых не претерпевает при нагреве и ох­ лаждении превращений, сопровождающихся изменением типа кристаллической решетки.

Естественно, что здесь имеется в виду исправление структуры путем термической обработки, без привлече­ ния наклепа и рекристаллизации.

В гл. V I уже указывалось, что существует особый тип распада стареющих сплавов — гетерогенный распад, при котором кристаллиты исходного пересыщенного твердого раствора разбиваются на участки с разной ори­ ентацией. Таким образом, этот тип старения сопровож­ дается перекристаллизацией — в том смысле, что каждое исходное, например, крупное зерно превращается в ком­ плекс по-новому ориентированных объемов, т. е., по су­ ществу, крупное зерно заменяется мелким. Монокристалл в результате гетерогенного старения превращается в по­ ликристалл,

Сохранится ли этот результат гетерогенного распада, если теперь нагреть сплав до температур, находящихся

№

и области полного растворения фазы выделения, т. е. вы­ ше кривой растворимости (рис. 94)? В литературе по этому вопросу встречаются несколько противоречивые данные. Иногда после нагрева сплава, претерпевшего гетерогенный распад, обнаруживалось частичное или пол­ ное восстановление исходных кристаллов [115, 117, 118]і в других случаях исходный моно­ кристалл превращался в поли­ кристалл [116]. Рентгеноструктурные и металлографические исследовайия [96] позволяют счи­ тать, что результат нового на­ грева в отношении перекристал­ лизации зависит от степени предварительного гетерогенного рас­ пада. Если удается осуществить полный распад по гетерогенному механизму, то после нагрева до температур однофазной области получается поликристаллическая мелкозернистая структура.

Образцы сплава меди с 4,3% титана перегревали до 930—940°С, выдерживали при этой температуре 2—3 ч для получения крупного зерна и закаливали в воде (рис. 95,а). Последующее старение проводили при 600°С. По­ сле старения 30 ч во всем объеме образца наблюдалась только перлитообразная пластинчатая структура как результат полного гетерогенного распада (рис. 95,6).

После нагрева до 820°'С для растворения фазы выде­ ления (Си3 Ті) и закалки обнаруживается существенное измельчение зерна (рис. 95,а). Наличие в исходном со­ стоянии— после закалки от 930°С — достаточно крупно­ зернистой структуры позволяло проводить определение кристаллографической ориентации отдельных зерен и следить за структурными и фазовыми превращениями в пределах одного исходного монокристального зерна. Для произвольно выбранного зерна 'была определена крис­ таллографическая ориентация (рис. 96,а). После старения в течение 30 ч на лауэграмме не обнаруживается исход­ ной ориентации, а при съемке в характеристическом из­ лучении на рентгенограмме наблюдается типичная для мелкозернистого поликристаллического материала кар­ тина (рис. 96,6) с линиями двух фаз.

159