Склонность к
образованию различных по величине зерен аустенита в стали является
«наследственной» и возникает еще при выплавке стали. Появление этой
склонности особенно связано со способом раскисления. Для
классификации величины зерна применяется известная стандартная шкала (рис.
22,6), согласно которой зерно от 1 до 3-го балла считается крупным
(грубым), 4 и 5-го — средним и от 6 до 8-го — мелким. Эту шкалу можно
расширить и определять более крупное зерно (0,00,000 и т. д.), а также и
более мелкое (9, 10, 11 и т. д.).
Цементованный слой
мелкозернистой стали обладает хорошим качеством. В нем лучше
распределяется цементит, чем в крупнозернистой стали; мелкозернистая сталь
менее склонна к образованию шлифовочных трещин. Важно иметь мелкое зерно и
для обеспечения высокого качества сердцевины. Однако сталь с очень мелким
зерном менее выгодна из-за трудностей, возникающих при ее
обработке.
Сталь,
сохраняющая мелкое зерно в процессе длительной выдержки при температуре
цементации, позволяет производить закалку непосредственно после цементации
с температуры, при которой производилась цементация: снижается стоимость
цементации и уменьшается коробление деталей. Для сохранения
мелкозернистости стали при длительном нагреве, кроме тщательного
раскисления, нужно подобрать соответствующие примеси. Из примесей,
способствующих сохранению мелкого зерна и задерживающих его рост при
длительном нагреве во время цементации в твердых карбюризаторах,
заслуживают внимания, кроме молибдена, ванадия и вольфрама, титан и
цирконий.
При
цементации в соляных ваннах и газе, использование которых позволяет
достигать быстрого нагрева, опасность увеличения зерна
уменьшается.
Только в
углеродистой цементованной стали особенно мелкое зерно обусловливает
смещение кривой изотермического превращения аустенита далеко влево;
это создает опасность получения при закалке стали анормальной
структуры.
§ 4. Закаливаемость цементуемых сталей
На
закаливаемость цементуемых сталей в сердцевине влияет содержание углерода.
Поэтому стараются регулировать свойства сердцевины у некоторых марок
стали изменением содержания углерода при неизменном содержании
легирующих элементов. Твердость сердцевины обусловлена содержанием
углерода. Углерод заэвтектоидной стали, если она закалена
правильно, в значительной степени связан с мартенситом.
Мартенсит под влиянием небольшого количества углерода получается
очень мягким.
На рис.
12 изображены кривые твердости закаленных сталей, содержащих
различное количество углерода. Известны
