Факторы влияющие на размер зерна аустенита

1. Дисперсность частиц перлита.

2. Скорость нагрева.

3. Легирующие элементы, образующие карбиды (титан, ванадий, вольфрам, хром, молибден сдерживают рост зёрен аустенита)

Виды сталей в зависимости от склонности к росту зерна

1. Наследственно мелкозернистые практически не склонны к росту зерна до температуры 1000-1100°С.

2. Наследственно крупнозернистые склонны к росту зерна уже при незначительном перегреве выше критических точек.

Наследственная зернистость указывает на то, что при нагреве до определенных температур крупнозернистая сталь приобретает крупное зерно при более низкой температуре, чем наследственно мелкозернистая, поэтому рассматривают понятия действительного зерна, т.е. полученного в результате той или иной термической обработке.

Факторы влияющие на размер действительного зерна

1. Температура нагрева

2. Продолжительность выдержки

3. Наследственная зернистость стали

При нагреве получается крупнозернистая структура с ферритной или цементитной сеткой по границам зёрен, которая называется видманштеттовой.

Методы выявления границ зерна аустенита

1. Метод цементации используют в основном для низкоуглеродистых ста­лей (< 0,25 % С). Для этого образцы помещают в ящик, наполненный свежей науглероживающей смесью (карбюризатором), состоящей из 60-70 % дре­весного угля и 30-40 %Na₂C0₃ или Ва₂С0₃. Ящик после герметизации нагре­вают в печи при температуре 920-940°С в течение 8 часов. Затем производят медленное охлаждение с печью до 600°С, а далее на воздухе. Из полученных образцов изготавливают микрошлифы и травят в 3-5%-ном растворе азот­ной кислоты в этиловом спирте или в 5 %-ном растворе пикриновой кислоты в этиловом спирте. Границы зёрен определяют в науглероженном (цементо­ванном) слое по цементитной сетке, образовавшейся по границам зёрен аустенита.

2. Метод травления применяют для выявления границ действительного зерна и границ бывших зёрен аустенита после закалки стали на мартенсит или бейнит. Температуру нагрева выбирают на 20-30°С выше оптимальной и выдерживают 1-3 часа. После закалки проводят отпуск при 225-250°С для углеродистых и низколегированных сталей или при 500°С для легированных сталей и сплавов. Из образцов изготавливают микрошлифы и подвергают их травлению в реактивах на основе насыщенного при 20°С раствора пикрино­вой кислоты и моющих средств.

3. Метод окисления применяют для выявления границ зёрен аустенита в углеродистых и легированных сталях. Границы зёрен выявляют по сетке ок­сидов, которые возникают в них в результате окисления полированной по­верхности образцов после их нагрева сначала в вакууме или струе инертного газа, а затем в среде воздуха в течение 30-60 секунд.

После охлаждения образца изготавливают микрошлиф, поверхность ко­торого травят в одном из реактивов.

4. Метод сетки феррита или цементита применяют для выявления границ зерен аустенита, по которым образуется сетка феррита в доэвтектоидных ста­лях или цементита в заэвтектоидных сталях в результате выдержки переох­лажденного аустенита при температуре 650°С. Изготовленные образцы за­тем протравливают в 4%-ном растворе азотной кислоты в этиловом спирте (для выявления сетки феррита) или в растворе пикриновой кислоты (для вы­явления сетки цементита).

5. Метод сетки перлита (троостита) применяют для определения размера зерна аустенита углеродистых и низколегированных сталей. Для этого сталь нагревают на 20-30°С выше оптимальной температуры, а затем охлаждают погружением в воду одной из половин, тогда как другая охлаждается на воз­духе. После охлаждения шлифуют плоскость, перпендикулярную переход­ной зоне до её удаления и травят в 5%-ном растворе азотной или пикриновой кислоты в этиловом спирте.