Обратимая и необратимая отпускная хрупкость

Твёрдость отпущенной стали снижается в результате нескольких процессов:

- уменьшение степени тетрогональности мартенсита

- уменьшение фазового наклёпа

- образование и укрепление карбидов

Переход остаточного аустенита в мартенсит отпуска увеличивает твёрдость.

Предел прочности по мере увеличения температуры отпуска уменьшается. Пластические характеристики δи ψпосле закалки стремятся к нулю. По мере увеличения температуры отпуска и δи ψвозрастают. Их максимальные значения достигаются при температуре отпуска 500°..600°С, а далее начинают снижаться из-за укрупнения карбидной фазы.

Рассмотрим изменения ударной вязкости при отпуске.

После закалки KCV (ударная вязкость) имеет низкое значение, с повышением температуры отпуска (если рассмотреть график), общая тенденция изменения KCV – возрастание. Но есть 2 температурных интервала, при которых ударная вязкость конструкционных сталей снижается. Падение KCV при отпуске называется отпускной хрупкостью. 2 интервала:

- 250..400°С – отпускная хрупкость 1-го рода (или необратимая отпускная хрупкость)

- 450..600°С – отпускная хрупкость 2-го рода (или обратимая отпускная хрупкость)

Отпускная хрупкость 1-го рода бывает у всех конструкционных сталей, связана она в основном со структурными превращениями (образование троостита). Обратимая отпускная хрупкость (2 рода) наблюдается у конструкционных сталей, легированных Cr, Ni и Mn. Это охрупчивание связано с наличием в сталях сегрегаций вредных примесей: P, Sn, Sb, As.

Уменьшить явление обратимой отпускной хрупкости можно несколькими путями:

- уменьшением содержания Р и других вредных примесей

- быстрое охлаждение после отпуска (вода) (для среднеуглеродистых легированных сталей и для деталей небольшого размера)

В процессе охлаждения не успевает произойти сегрегация вредных примесей к границам зёрен и они равномерно распределяются. Для предупреждения обратимой отпускной хрупкости в некоторых случаях в сталь вводят некоторые легированные элементы (Mo[0,3%], W[1%]). Moрастворяется в феррите и уменьшает растворимость P, в результате P не сегрегирует к границам, а равномерно распределяется по всему объёму.

В связи с требованиями по механическим свойствам, низкотемпературный отпуск применяется для изделий, которые должны высокие прочностные свойства (и твёрдость). Например, инструменты из углеродистой стали, детали – цементованные (насыщение поверхности углеродом) и закалённые. При этом отпуске частично снижаются остаточные напряжения и повышаются пластические свойства.

Среднетемпературный отпуск проводится очень редко только для деталей, которые должны иметь высокий предел упругости.

Высокотемпературный отпуск применяется для деталей, которые должны обладать высокими показателями пластичности, ударной вязкости (KCV), и так же достаточной прочностью.

Комплексная термическая обработка, которая состоит из полной закалки и высокого отпуска конструкционных сталей (с С 0,6%) называется термическим улучшением.

В некоторых случаях термическое улучшение проводится в замен нормализации.

Термоулучшенное и нормализованное состояние по некоторым свойствам близки, а по некоторым – различны. После термоулучшения получаем ферритокарбидную смесь с зернистой формой карбидной фазы, за счёт этого характеристики структурно-чувствительные δ, Ψ, KCV, σ_т имеют более высокие значения. А при нормализации карбид получается пластинчатой формы.

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 620; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!