ных сталях, в зависимости от концентрации легирующих элементов, снижается до 30° я сек. и меньше. Введённые в сталь N1, Сг, W, Va и др. оказывают весьма существенное 'влияние на критич. точки (см. Сталь).
Природа мартенсита до наст, времени в точности не выяснена; существует несколько различных школ. Преобладает мнение, что марте нсит — это твёрдый раствор (псевдораствор) углерода в н железе а, получение к-рого представляется следующим образом: атомы железа перегруппировыРис. 3. Диаграмма состояния Fe — С, относящаяся ваются из решотки к неустойчивой системе /-аустенита в решотFe — ГезС : GS — линия, по ку а-феррита. Но к-рой аустенит пересыщен железом, SE — то же — угле
углерод из раствора родом (РезС), точка S, при выпасть не успевает. к-рой аустенит пересыщен Так как в стабильи железом и ГезС (цемен ном состоянии в жетит); в этой точке аустенит распадается на эвтектоид лезе а растворяются *феррит-цементит, наз. пер
тысячные доли пролит; на линиях GS, SE и PSK лежат кристалличе
цента С, то мартенские точки превращения сит принимается как стали А; при нагреве они вынужденный метаобозначаются через Ас, а при охлаждении — через Аг. стабильный твёрдый раствор углерода в железе а. Различаются тетрагональный амартенсит, менее устойчивый, легко переходящий при невысоком нагреве в кубический /9-мартенсит. Другая школа рассматривает мартенсит как тончайшую смесь (молекуляр-дисперсоид) феррита и цементита. Троостит — структура, состоящая из феррита и цементита; зёрна це^720* ментита настолько ма? 700 I™ лы, что могут быть различимы лишь под I” микроскопом при увеличении в 2—3 тыс. раз. Сорбит такг же состоит из ферриВ 300: 1200
Мартенсит *• аустенит
ЮО — Йустенцт
Ыоросто Скорость охлаждений
Рис. 4. Снижение критических точек в зависимости от скорости охлаждения: Ar'i — критические точки превращения аустенита в сорбит и троостит; Ar"i — критические точки превращения аустенита в мартенсит.
"та и цементита с зёрнами цементита, различимыми при увеличении больше 1.000.
В таблице на ст. 116 приводятся твёрдости по Бринелю (Нв) различных структур стали <см. Бринеля проба).
Если сталь, нагретую до аустенитного состояния, переохладить до какой-либо темп-ры ниже Аг, поместив её в среду с постоянной
Структура стали
116 ТВ. нв |
Феррит . . . 50—90 Цементит . .
820 Перлит зернистый . . . 160—190 Перлит пластинчатый .. 190—230
Структура стали Сорбит ....
Троостит . .
Троосто-мартенсит . . .
Мартенсит. .
Аустенит . .
Тв. НВ 250—300 300—400 400—650 650—750 150—180
темп-рой (например, в расплавленные соли), то аустенит претерпевает изотермич. превращения, характер к-рых несколько иной, чем при непрерывном охлаждении. Помещённый в среду с постоянной темп-рой, аустенит некоторое время сохраняет устойчивость и не претерпевает никаких превращений (инкубационный период). Затем начинаются превращения аустенита в ту или иную структуру в зависимости от темп-ры среды. Чем ниже темп-pa среды, тем в более метастабильную структуру превращается аустенит. Длительность этого превращения зависит от химич. состава стали и температуры среды, гНа рисунке 5 приведены S-образные 100 кривые изотермич. превращений аусте — 500 нита: левая кривая — начало, пра — яо вая кривая — конец превращения аусте — ио нита. Теоретическое изучение изо- ) 00 термическ. процессов началось срав
200 нительно недавно (с 1930), но они уже получили широкое /да применение в промышленности.
ЭДфив Час Тйм» нИыи Закалка — процесс Диаграмма Davenфиксирования при Рис. 5. port и Bain. комнатной температуре состояний, свойственных сплавам при более высоких температурах, а также фиксирование той или иной степени распада твёрдого раствора. Процесс закалки заключается в нагреве сплава до темп-ры, лежащей несколько выше критич. точек, в выдержке при этой темп-ре в течение определённого времени и последующем быстром охлаждении до комнатной темп-ры. При этом фиксируется та или иная метастабильная структура сплава.
Закалка придаёт сплавам различные весьма важные свойства, например, в сталях резко увеличивается твёрдость, в некоторых легированных сталях повышается антикоррозийность, жароупорность, меняются магнитные свойства. При закалке стали происходят нагрев до аустенитного состояния и последующее быстрое охлаждение (преимущественно в жидких охладителях) с целью получить мартенситную структуру.
Температура нагрева углеродистой стали зависит от содержания в ней углерода (рис. 6).
Темп-pa нагрева легированных сталей — 780—850°; быстрорежущие стали и их заменители нагревают до 1.200—1.300°, причём во избежание перегрева, вызывающего рост зёрен аустенита, выдержка делается минимальной.
При быстром охлаждении перегретая сталь
