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

Поскольку в обычных конструкционных легирован­ ных сталях такое восстановление зерна наблюдалось при скоростях нагрева порядка сотен градусов в секунду (электронагрев или нагрев очень миниатюрных образцов в свинце или соли) и, поскольку это восстановленное зерно при 850—900°С уже за 1—2 мин претерпевает ре­ кристаллизацию и заменяется мелким зерном, рассмат­ риваемый случай проявления структурной наследствен­ ности представляется, на первый взгляд, довольно экзо­ тическим и не имеющим практического интереса. Оказы­ вается наоборот, этот случай структурной наследственно­ сти, возможно, очень важен практически. Дело в том, что в сталях повышенной легированное™ (а таких становит­ ся все больше и больше), например в быстрорежущей стали, клапанных сталях, нержавеющих л т. п. восстано­ вление зерна аустенита наблюдается уже совсем не при экзотических условиях нагрева, и восстановленное зерно устойчиво в течение нескольких часов.

Известно, например, какое важное значение приоб­ ретают в современной технике мартенситно-стареющие стали [122]. Фазовая перекристаллизация в этих сталях отчетливо следует двустадийной схеме [123, 124]. Исход­ ная структура почти всегда мартенситная, в крупных се­ чениях— часто крупнозернистая. Нагрев выше темпера­

сплавах составляет основу обычной технологии термиче­ ской обработки. Интересно, что структурная наследствен­ ность, внутренний (фазовый) наклеп и связанная с ним рекристаллизация в этих сплавах ощутимо влияют и на механические свойства. На рис. 100 представлена зависи­ мость прочностных свойств сплава Н18К9М6Т от темпе­ ратуры нагрева под закалку (исходная структура — крупнозернистая мартенситная, полученная предвари­ тельной закалкой от 1250°С). Закалка от обычных, при-

173

пятых для этого сплава, температур (820—850°С) дает' существенно более высокую прочность (как непосредст­ венно в закаленном состоянии, так и после старения), по сравнению с закалкой от повышенных температур. При* этом после закалки от 820—8509 С структура крупнозер­ нистая, унаследованная, от исходной, а нагрев до 950 — 1000°С приводит к рекристаллизации и соответственно к измельчению зерна (см. рис. 99).

Естественно объяснить повышенную прочность после закалки от нормальных температур сохранением внут­ реннего (фазового) наклепа, а падение прочности при повышении температуры закалки —снятием наклепа рекристаллизацией. Это подтверждается следующим простым опытом. Если нагреть сплав на 870°С, подверг­ нуть его при этой температуре пластической деформации и закалить, то получается обычный уровень прочности. Если же после деформации выдержать сплав при 870° С некоторое время, достаточное для завершения рекрпстал-

f мм) -

176

лизации, и затем закалить, прочность падает до уровня, свойственного закалке от повышенных температур. Ес­ тественно, что измельчается и зерно. Добавив к внутрен­ нему наклепу внешний, можно, таким образом, ускорить

счет внутреннего (фазового) наклепа для сплавов, ис­ пользуемых в а-состоянии. Замечательно, что вклад внут­ реннего наклепа оказывается здесь заметным на фоне упрочнения мартенситным превращением и последую­ щим старением.

4. іКогда измельчения зерна и исправления вида из­ лома нельзя достигнуть нагревом непосредственно выше Асз, может потребоваться нагрев до более высоких тем-

ігию кристаллографически упорядоченных структур (пос­ ле первого, второго н т. д. циклов). Исправление струк­ туры достигается скорее и лучше, если охлаждение ве­ дется так, чтобы обеспечивался распад аустенита в струк­

6. Восстановление крупного исходного зерна при •медленном .нагреве стали с кристаллографически упо­ рядоченной структурой может повлечь за собой замедле­ ние распада переохлажденного аустенита вследствие его крупнозернистости (рис. 104, рис. 105 і['125—127|). Это означает, что время для полного распада аустенита при изотермическом отжиге может оказаться недоста-

1

Рис. 104. Сопоставление кинетики распада аустенита для непе­ регретой (сплошные кривые) и перегретой (штриховые) стали 37.ШЗА при Ѳ50°С '[/125]. Скорость ндарева (до 900°С):

1,2 — 2 град імин; 3, 4—190—300 град/мин

точным, если не 'будет учтена возможность замедления превращения из-за влияния исходной крупнозернистости, сохранившейся после нагрева выше точки Лс3 . Кроме того, это означает, что продолжительность изотермиче­ ской ступеньки при отжиге в известных случаях может

181