В соответствии с распределением
углерода по глубине цементованного слоя изменяются микроструктура и
твердость (рис. 2). После закалки с температуры цементации структура
состоит из аустенита, мартенсита и избыточных карбидов (Fe,
Сг)3С. Твердость на поверхности равна HRC 20—30, далее твердость
постепенно увеличивается с понижением содержания
углерода.
Высокий отпуск. Одной из важнейших
операций, влияющих на качество цементованных деталей, является отпуск.
Правильно проведенный отпуск дает возможность получить в закаленном
состоянии удовлетворительную микроструктуру, высокую твердость и
наименьшее количество остаточного аустенита в цементованном слое.
Целью высокого отпуска является получение перед низкотемпературной
закалкой перлитной структуры в цементованном слое.
Распад остаточного аустенита в
закаленном от 930—940° С цементованном слое происходит при нагреве до
температуры высокого отпуска, изотермической выдержке, а также при
охлаждении.
При нагреве распад остаточного
аустенита наблюдается в бейнитном и перлитном интервале. При
изотермической выдержке остаточного аустенита в интервале температур
200—650° С (рис. 3) имеются две резко выраженные зоны ускоренного распада,
расположенные в интервале перлитного превращения (около 600° С) и в
интервале бейнитного превращения (около 300° С), разделенные зоной
устойчивого аустенита (400—500° С).
С увеличением содержания углерода
температура перлитного превращения несколько снижается: так, для стали с
0,78—1,2% углерода оптимальной температурой распада остаточного
аустенита является 600° С, а для стали с более высоким содержанием
углерода — 550° С.
При непрерывно изменяющемся
содержании углерода в цементованном слое нельзя установить одну
определенную температуру, при которой с одинаковой и наибольшей скоростью
происходит распад остаточного аустенита. Для высокого отпуска
рекомендуется температура 580—600° С, исходя из тех Соображений, что слой,
содержащий свыше 1,2% углерода, расположен иа небольшую глубину и
удаляется при шлифовании, а слой с содержанием углерода 0,8—1,2% имеет
толщину до 4—6 мм и наиболее легирован хромом и углеродом.
В процессе охлаждения с температур
отпуска остаточного аустенита также имеют место два интервала ускоренного
распада. В слоях цементованного слоя с содержанием 1,2% углерода и более
протекает мартенситное превращение.
