Морфология и субструктура
мартенсита зависят от концентрации углерода и
легирующих элементов в аустените, определяющих положение
мартеиситных точек. У сталей с повышенными точками начала и конца
мартенситиого превращения образуется реечный (массивный) мартенсит, а
с пониженными — пластинчатый, двойникованный
мартенсит.
Реечный (массивный) мартенсит
обладает по сравнению с пластинчатым (двойникованным) более высоким
сопротивлением развитию хрупкой трещины.
Напряжения, возникающие при
мартенснтном превращении, сильно снижают пределы прочности и упругости,
ударную вязкость н сопротивление разрушению Вакаленной стали. Уменьшение скорости
охлаждения в интервале мартенснтного превращения повышает эти свойства.
Так, прочность закаленной углеродистой Стали,
охлажденной в масле и воде, составляет соответственно 194 н
102 кгс/мм2.
Остаточный аустенит
инструментальных сталей. Его влияние на свойства. Остаточный аустенит
фиксируется в структуре закаленных сталей, содержащих более 0,4—0,5% С.
Количество остаточного аустенита зависит от его состава, получаемого при
нагреве до температуры закалки, условий охлаждения и в меньшей
степени от величины зерна. Состав остаточного аустенита определяет его
устойчивость при последующем отпуске. Он почти полностью превращается в
результате нагрева при 200—350° С нетеплостойких углеродистых н
низколегированных сталей и при 500—580° С теплостойких штамповых н
быстрорежущих сталей. У полутеплостойких сталей с 6—18% Сг он
устойчив до 450—500° С, вследствие чего практически полностью
сохраняется при обработке на первичную твердость. Точно также он
почти полностью сохраняется в структуре нетеплостойких многих
полутеплостойких сталей после отпуска на высокую твердость и может
значительно влиять на их основные свойства и почти не сохраняется в
теплостойких и полутеплостойких сталях, обрабатываемых на вторичную
твердость. Количество остаточного аустенита, присутствующего в
инструментальных сталях различных классов после закалки, приведено
ниже.
Остаточный аустенит в
инструментальных сталях может превращаться (в небольших количествах: 2—5%)
при 20° С, но прн очень длительных выдержках даже при отсутствии
заметных нагрузок.
При охлаждении до нижнего
предела климатических температур (до —60° С) в инструментальных сталях
превращается до 80—90% остаточного аустенита. Выдержка закаленной стали
при +20° С или предварительный отпуск вызывают стабилизацию аустенита,
заключающуюся в том, что при последующем охлаждении до низких
температур превращается уже меньшее количество аустенита.
Количество
аустенита, %
Нетеплостойкне стали
высокой твердости: небольшой прокаливаемости (У7 — У13, 11ХФ, 13Х, В2Ф,
ХВ4) 3—4
повышенной
прокаливаемости (X, ХВГ, 9ХС, ХВСГ)...... 8—15
высокой
прокаливаемости (7ХГ2ВМ, 7ХГНМ) ........, 15—20
Нетеплостойкие стали
повышенной вязкости;
небольшой
прокаливаемости (У7, 7ХФ) .........., 2—5
повышенной
прокаливаемости (6ХЗФС, 6ХС, 6ХВ2С, 7X3) , . , 10—25
Полутеплостойкие
стали:
высокой
твердости (Х6ВФ, Х12Ф1, Х12М, Х12) при закалке на первичную твердость
....................... 10—15
то же,
иа вторичную твердость ................ 30—50
коррозионно-стойкие
(95X18, Х18МФ, Х14М).......... 20—50
Теплостойкие стали:
высокой твердости — быстрорежущие (PI8, PI2, Р6М5,
Р6М5К5,-
Р9М4К8,
РГ2ФЗ и др..................... 20 —
35
повышенной вязкости
— штамповые (ЗХ2В8Ф, 4Х5МФС, 4Х5В2ФС,
ЗХЗМЗФ,
5ХЗВЗМФС, 2Х6В8М2К8) .............. 3—10
Присутствуя в структуре,
остаточный аустенит снижает следующие характеристики: твердость на
0,5—2 единицы HRC при
содержании его от 6 до 18%; предел текучести — примерно на 5
кгс/мм2 на каждый процент аустенита; предел прочности прн
содержании аустенита свыше 10—15% на 2—3 кгс/мм2 на каждый
процент аустенита.
При наличии остаточного
аустенита снижается стабильность размеров инструментов из-за
самопроизвольного его превращения в процессе длительной
эксплуа-
