ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
В ПОВЕДЕНИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ
СТАЛЕЙ
ПРИ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКЕ
Деформация при термической
обработке инструмента1. Деформация инструмента
вызывается изменением объема при мартенситной превращении н
возникновением упругой (пластической) деформации вследствие
градиента температур при охлаждении н неоднородного
протекания мартенситиого превращения по объему. Первое удобно
характеризовать изменением линейных размеров, второе —
угловых. Изменения линейных размеров обратимы (они частично
уменьшаются при отпуске). Изменения угловых размеров
необратимы и должны устраняться шлифованием и
правкой.
Величина деформации, которую
удобно характеризовать изменением длины образцов (/ = 100
мм, й — 10 мм), зависит от содержания углерода в
мартенсите и количества остаточного аустенита. Эта деформация
увеличивается при повышении содержания углерода в мартенсите
вследствие возрастания его удельного объема и уменьшается
вследствие присутствия в структуре остаточного аустенита, имеющего меньший
удельный объем, чем мартенсит или перлит.
Влияние структуры на изменение
линейных размеров одних и тех же образцов из некоторых
распространенных инструментальных сталей показано в табл.
7.
Различия в структуре исходной
металлической основы стали (перлит, сорбит, троостит, бейнит, мартенсит)
мало влияют иа деформацию, получаемую при окончательной закалке.
Однако в случае присутствия в стали более дисперсной исходной
структуры (бейнита или мартенсита) в результате более интенсивного
насыщения твердого раствора при нагреве для закалки деформация
инструмента из углеродистых и легированных сталей несколько
возрастает.
На величину деформации при закалке
значительно влияет присутствие карбидной фазы. У сталей, имеющих
много избыточных карбидов и в первую очередь ледебуритиых,
наблюдается анизотропия деформации, выражающаяся в неодинаковом
изменении линейных размеров в продольном и поперечном направлениях.
Карбиды, расположенные в катаной (кованой) стали в виде строк вдоль
направления прокатки, увеличивают удлинение образцов вдоль этих строк
и способствуют меньшему удлинению или даже сжатию в
перпендикулярном направлении.
Анизотропия деформации усиливается
с увеличением количества карбидов и степени их полосчатости в
структуре. Естественно, что в этих случаях последующий отпуск ие
устраняет анизотропии деформации и коробления, созданных
закалкой. Уменьшение размеров при отпуске для большинства сталей (за
исключением малоизменяющих размеры при закалке) существенно меньше
прироста, полученного при закалке (табл. 8).
Объемные изменения значительнее у
углеродистых эвтектоидных сталей, поскольку в мартенсите этих
сталей содержится наибольшее количество углерода. Они меньше у
легированных эвтектоидных, а также заэвтектоидных, и особенно у
ледебуритиых сталей, имеющих более низкую концентрацию углерода в
мартеи-
Таблица 7. Характер изменения линейных размеров
после закалки на мелкое зерно (балл 9—10) в зависимости от концентрации углерода в
мартенсите и количества остаточного аустенита некоторых инструментальных
сталей. Образцы длиной 100 мм и диаметром 10
мм
