(рис. 3.19, в). При
добавлении хрома (свыше 2 %), а также ванадия и кремния температура
хладноломкости повышается. Легирующие элементы, растворяясь в аустените,
способствуют увеличению его прочности при сохранении пластичности, поэтому
он легко деформируется и упрочняется при 20 °С и высоких
температурах.
По отношению к углероду
легирующие элементы делят на гра-фитизирующие и карбидообразующие.
Графитизирующие элементы
№, Си, А1 подавляют выделение
цементита и карбидов и способствуют образованию в стали графита. Эти
элементы находятся в твердом растворе. Карбидообразующие элементы по
степени сродства к углероду располагаются в следующем порядке: Ре
-> Мп -> Сг -*■ Мо -> -> Ш -*■ гЧЬ -н>- V Ъх
"П.
При малом содержании
карбидообразующих элементов они растворяются в цементите, замещая
атомы железа. Легированный цементит имеет формулу (Ре, Ме)3 С,
в которой через Ме обозначен легирующий элемент (металл). Вольфрам
замещает до 1 % атомов железа,
молибден— до 3, хром — до 25, марганец — до 100%. При повышении
содержания вольфрама, хрома и молибдена они образуют специальные
карбиды: Сг7С3, Сг23Се,
Сг4С, (Ре, Мо)3С, которые всегда растворяют
немного железа. Существуют специальные карбиды состава: Ме3С,
Ме23С6, Ме7С3,
Ме6С, МеС, Ме2С.
Карбиды в легированных сталях
делят на две группы. К первой группе относятся карбиды типов
Ме3С, Ме7С3,
Ме23С6, Ме6С, Ме4С, имеющие
сложные кристаллические решетки и легко растворяющиеся в аустените при
нагреве. Ко второй группе принадлежат карбиды типа МеС с кубической и
Ме2С с гексагональной решеткой, которые практически не
растворяются в аустените при нагреве. Эти карбиды называют фазами
внедрения. Они обладают высокой твердостью, поэтому существенно повышают
твердость и прочность стали.
Влияние легирующих элементов на
превращения при нагреве и охлаждении стали. Легирующие
элементы по-разному влияют на превращения в стали. Растворяясь в
аустените, они изменяют устойчивость к переохлаждению и влияют на
кинетику превращения последнего. Большинство элементов, растворяющихся в
феррите и цементите, замедляют распад аустенита. Диаграммы
изотермического превращения аустенита сталей, легированных
некарбидообра-зующими элементами, подобны приведенной на рис. 3.14,
т. е. имеют один максимум скорости
превращения.
Карбидообразующие элементы
вносят изменения в кинетику распада аустенита. При температурах
перлитного превращения 700— 500 °С и ниже 500—400 °С они замедляют его,
при температурах Оейнитного превращения 400—300 °С — ускоряют. На
диаграммах изотермического распада аустенита наблюдается два максимума
скорости превращения, т. е. два минимума устойчивости аустенита (рис.
3.20), соответствующие перлитному (диффузионному) и бей-нитному
(промежуточному) превращениям. Между этими областями находится зона
относительной устойчивости аустенита.
Все легирующие элементы (кроме
кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита в
областях температур перлитного и бейнитного распада, поэтому линии
начала и окончания пре-
