В дозвтектоидной стали,
прокатанной в интервале температур АСг — АС1,
т. е. в двухфазной аустенитно-ферритной области, также проявляется
разнозернистость структуры. Причиной ее является разная скорость
динамической и статической рекристаллизации феррита и аустенита,
причем ферритные зерна, более склонные к рекристаллизации, растут
быстрее. Разнозернистость в деформированных сталях, как правило, имеет
зональный характер. Она приводит к снижению прочностных и
пластических свойств стали.
Контрольные вопросы
1. Каков принцип классификации дефектов
деформированной стали?
2. Опишите характерные наружные и внутренние
дефекты стальных изделий и заготовок.
3. Каковы структурные изменения при
поверхностном обезуглероживании стали?
4. Опишите условия формирования различных видов
полосчатой структуры стали.
5. Чем вредна цементитная сетка в заэвтектоидной
стали?
6. Охарактеризуйте разнозернистость
стали.
7. Что такое анизотропия механических свойств
деформированной стали?
ГЛАВА 10. ДЕФОРМАЦИОННОЕ
СТАРЕНИЕ СТАЛИ
Деформационным старением
называется изменение свойств стали, происходящее
после пластической деформации. Старение проявляется в упрочнении и
охрупчивании стали. Старение при температуре 20 °С считают естественным,
при повышенных температурах — искусственным; осуществляемое во
времени после деформации — статическим, в процессе деформации —
динамическим.
Механизм деформационного
старения. Сталь может стареть после холодной, теплой и
горячей пластической деформации в результате взаимодействия с дислокациями
имеющихся в стали атомов азота и_ углерода,
количество которых должно превышать Ю-4 % (весовых). Энергия
активации процесса деформационного старения стали близка к энергии
активации диффузии атомов внедрения в а-железе, поскольку
лимитирующим звеном деформационного старения является диффузия атомов
азота и углерода. Для атомов этих элементов характерны достаточно высокая
диффузионная подвижность при низких температурах и большая энергия связи с дислокациями. В
процессе диффузионного движения атомы примесей взаимодействуют с
дислокациями и скапливаются вокруг них, образуя атмосферы Коттрелла,
тормозящие движение дислокаций. Снижение внутренней энергии при
деформационном старении вызвано уменьшением искажений
кристаллической решетки при переходе атомов внедрения в район
дислокаций и энергии самих дислокаций.
Упрочняющее влияние примесей
зависит от их распределения в кристаллической решетке и типа атмосфер,
которые они могут формировать на дефектах кристаллического строения.
При равномерном распределении атомов примесей в решетке основного металла
величина критического напряжения сдвига
(4.15)где ек —
относительная разница в атомных радиусах железа и
примеси; С0 — средняя концентрация атомов
примеси.
