нии углерода и других элементов
в твердом растворе, микрохимической неоднородности.
При закалке могут образоваться
дефекты термической обработки — трещины, если внутренние напряжения
превысят величину предела прочности. Склонность к грещинообразованию
возрастает с увеличением содержания углерода, повышением температуры
нагрева под закалку и скорости охлаждения в интервале температур Мн — Мк. Кроме
того, трещины могут возникать у концентраторов напряжений —
неметаллических включений, в местах переменного сечения изделия. Во
избежание появления трещин закалку необходимо проводить от наиболее низкой
температуры, но выше критической, обеспечивать замедленное охлаждение в
интервале температур Мв —
Мк (ступенчатая закалка), осуществлять отпуск сразу же
после закалки.
В результате возникновения
термических и структурных напряжений происходят неоднородные объемные
изменения, которые вызывают пластическую деформацию. Чаще всего
деформация несимметрична. Ее называют короблением. Оно особенно часто
наблюдается в изделиях сложной формы при высокой температуре нагрева перед
закалкой, неравномерном прогреве, больший скорости и
неравномерности охлаждения в интервале температур Мв — Мк. Для
устранения коробления стальные детали подвергают закалке в специальных
приспособлениях (штампах). Так как в момент протекания мартенситного
превращения сталь еще пластична, ее можно править в штампе. При
мартенситном превращении происходит изменение объема стали, поскольку
мартенсит имеет больший удельный объем, чем аустенит, в процессе
бейнитного распада изменение объема невелико.
§ 3. Отпуск стали
Закаленные стали, как правило,
подвергают отпуску. Отпуск заключается в нагреве стали до температуры
ниже точки АС1, выдержке при этой температуре и
охлаждении с заданной скоростью. При отпуске в зависимости от
температуры нагрева в мартенсите происходят структурные изменения.
Интервал температур первого
превращения при отпуске составляет 100—200 °С. Оно
заключается в уменьшении степени тетрагональности решетки
мартенсита (величина с/а стремится к единице) благодаря
перераспределению углерода внутри решетки твердого раствора. В мартенсите
образуются кластеры углерода, на базе которых возникают дисперсные частицы
карбида, когерентно связанные с матрицей. Рентгеноструктурными
исследованиями установлено, что выделяющийся карбид не является
цементитом. Это метастабильный £-карбид Ре2С, имеющий
гексагональную решетку.
Второе превращение при
отпуске (интервал температур
200—300 °С) заключается в переходе остаточного аустенита в
пересыщенный а-твердый раствор и карбид, т. е. отпущенный
мартенсит.
Третье превращение при
отпуске (интервал температур
300—400 °С) является карбидным: Е-карбид Ре2С превращается в
цементит Ре3С. При этом нарушается когерентность
цементита
