Рис. 10.2. Влияние хрома на фазовое состояние сплавов Ре—81\И (данные Ф. Ф. Химушина)

никеля. Температура перегрева, при которой сплав переходит в у + а-область, тем выше, чем больше в стали содержится никеля.

Естественно, что если при нагреве достигнуто полностью у-состояние, при охлаждении с достаточной скоростью может образоваться аустенит и может быть получена полностью аусте-нитная сталь, если температура начала мартенситного превращения Мя ниже нормальной (температура конца охлаждения), либо мартенситная, если температура конца мартенсит-

ного превращения Мк выше нормальной, либо аустенитно-мар тенситная, если Мв выше нормальной, а Мк — ниже.

Значения температур Мн и Мк сильно зависят от содержания в стали никеля (рис. 10.3). Большое влияние на понижение температуры мартенситного превращения оказывают и другие легирующие элементы — углерод, азот, марганец и кремний. У высоколегированных хромоникелевых сталей температура мартенситного превращения лежит в области от 0 до 100 °С и даже ниже в зависимости от состава стали. Таким образом, переохлажденный до 20 "С аустенит может быть при определенном составе стали стабильным и нестабильным и претерпевать при определенных условиях мартенситное превращение, например в условиях охлаждения до пониженных температур (температур мартенситного превращения) при закалке или холодной пластической деформации при положительной температуре.

в го mptio іг п шг.%ооА1омцт)4&

Рис. 10.3. Влияние легирования сталей на температуру мартенситного превращения (данные Ф. Ф. Химушина):

а — Ni в двойных железоннкелевых сплавах; б — Ni в сталях с различным содержанием хрома; в — Сг в сталях с различным содержанием N1; і — С в N в стали типа 17Сг—7N1

Большое значение для свойств рассматриваемых сталей имеют превращения, протекающие при нагреве и, соответственно, получаемое фазовое состояние после охлаждения. Хром сильно увеличивает устойчивость а-состояния стали, настолько сильно, что даже при содержании в стали значительных количеств никеля область существования у-фазы оказывается замкнутой и окруженной а-фазой. В этих условиях (см. рис. 10.2) в сталях со значительным содержанием хрома при нагреве возможны две схемы фазовых превращений. Для сплавов, находящихся в концентрационной области замкнутой петли у-фазы, нагрев в интервале температур существования одной у-фазы должен привести к полной перекристаллизации а - у, с получением после охлаждения аустенитного состояния, стабильного или нестабильного, с мартенситом или без него, или же полностью мартенситного состояния в зависимости от условий охлаждения и состава стали. Однако при нагреве этих же сталей до более высоких температур можно получить а + у-область (см. рис. 10.2). По существу, а-фаза будет высокотемпературным 6-ферритоМ. При охлаждении таких сплавов должно произойти обратное а у-превращение. Увеличение содержания хрома или других стабилизирующих феррит элементов приводит к тому, что сталь становится ферритно-аустенитной, соответствующей двухфазной а + у-области на рис. 10.2. Количество феррита в такой стали зависит от соотношения суммарного содержания аустенитообразующих (№, С, Мп, 14) и ферритообра-зующих (Сг, Мо, Ш, V и др.) элементов и может быть приближенно оценено по структурной диаграмме Шеффлера. Нагрев таких сталей приводит к образованию а- и у-фазы, а охлаждение сохраняет в структуре наряду с аустенитом или продуктами его превращения и определенное количество феррита.

Феррит в рассматриваемых сталях оказывает определенное влияние на свойства. Отличаясь более низкой по сравнению с аустенитом пластичностью, он осложняет процесы обработки давлением, способствуя появлению надрывов. В прокатанном металле феррит раскатывается в слои-строчки, обусловливающие анизотропию свойств вдоль и поперек направления проката металла. По сравнению с аустенитом феррит более хрупкая составляющая, поэтому он ухудшает вязкость стали. Он отрицательно влияет на жаропрочность. В связи с отрицательным влиянием феррита на технологические и другие свойства аустенитных сталей его количество регламентируется. Обычно для сохранения удовлетворительной деформируемости допускают его содержание до 25 %. Регулируют количество феррита в основном соотношением содержания в сталях хрома и никеля. Так, стали, содержащие 18 % Сг и 8 % N1, могут иметь в составе структуры от 0 до 30 % феррита. Стали, содержащие 25 % Сг и 20 % №, имеют полностью аустенитную структуру.

В литых сталях, в том числе и сварных швах, феррит в определенных количествах играет положительную роль. В литом