Упрочнение
а-твердого
раствора при
легировании может быть
просуммировано по уравнению (5):
»если известны коэффициенты
упрочнения феррита отдельными легирующими элементами (&) и их
концентрация в феррите (С{). Значения приведены в гл.
IV, п. 4. Установление значений С, затруднено, так как они
могут отличаться от концентрации легирующего элемента в
стали.
В феррито-перлитных сталях
свойства легированного феррита существенно предопределяют уровень их
механических свойств. Можно приблизительно считать, что такие
некарбидообразующие элементы, как 51, N1, Р, целиком входят в состав
феррита. Медь мало растворима в> феррите и образует самостоятельную
фазу. В феррите горячекатаных сталей (нормализованных), как показывают
опытные данные, обычно растворено —0,01—0,02 % (С+14). Остальное
количество углерода и азота связано в цементит и специальные карбиды и
нитриды. Из числа карбидообразующих элементов (Мп, Сг, Мо, N1), V, Т1)
практически целиком связаны в специальные карбиды 1ЧЬ, V и Тл.
Нитридообразую-щий элемент А1 обычно полностью связан в нитриды и
неметаллические включения. Молибден и хром входят в состав карбидной фазы
и частично растворены в феррите. Относительно слабый
карбидообразующий элемент марганец самостоятельных карбидов в стали не
образует и фактически целиком растворен в феррите.
Следовательно, в
низколегированных феррито-перлитных сталях Мп, 81, № и Р целиком
растворены в феррите, V, ЫЬ, ТЛ и А1 полностью входят в состав
карбонитридной фазы, а Сг и Мо распределены между ферритом и
карбидами. Учитывая невысокую концентрацию Сг и Мо в низколегированных
сталях и малые значения их коэффициентов упрочнения, влиянием этих
элементов на прочность феррита можно пренебречь.
Таким образом, основными
легирующими элементами, определяющими твердорастворное упрочнение
феррито-перлитных сталей, являются Мп, 5], N1 и Р.
Упрочнение за счет
перлита А(тп
определяется содержанием перлитной составляющей в структуре стали и
ее дисперсностью, т. е. зависит от состава стали, устойчивости
переохлажденного аустенита и скорости охлаждения из аус-тенитного
состояния. Легирующие элементы (Мп, Сг, N1, Мо и др.) увеличивают
устойчивость переохлажденного аустенита, вследствие чего при
охлаждении после горячей прокатки (или в процессе нормализации) будут
образовываться более низкотемпературные продукты распада аустенита.
Как правило феррито-перлитная структура стали сохраняется, но в ней
несколько увеличивается количество перлитной составляющей вследствие
образования псевдоперлита
