Файл: Садовский, В. Д. Структурная наследственность в стали.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 3
бающему отпуску, когда разрушение является |
транс |
|||||
кристаллическим |
(рис. 65). |
|
|
|
|
|
В отдельных |
случаях транокристаллический |
.излом |
||||
наблюдается и после охрупчивающего |
отпуска |
(рис. |
||||
66). Можно указать, наконец, также |
.на |
рис. 67, |
где |
|||
приведены изломы стали 37ХНЗ, подвергнутой |
следу |
|||||
ющей предварительной обработке: нагрев 1300°С, |
пе |
|||||
реохлаждение до 700°С, выдержка 6 |
ч и |
закалка |
(а); |
|||
•нагрев 1300°С, переохлаждение до |
630°С, |
выдержка |
||||
10 ч и закалка |
(б); нагрев 1300°С, переохлаждение |
до |
||||
525°С, выдержка |
6 ч и закалка (в). |
|
|
|
|
|
После этого |
следовала повторная |
закалка |
от |
900°С |
||
и отпуск 550°С. В этой стали выдержка |
при |
700 |
и |
|||
525°С не приводит к распаду аустенита и, |
таким |
обра |
зом в режимах а и в перед нагревом на 900°С имелась крупнозернистая мартенситная структура. Напротив, выдержка при 630°С обеспечивает полный распад аус тенита в перлит. Таким образом, наследственность, про
являющаяся в |
изломе, есть |
чисто |
структурное |
явление |
||
и связана с какими-то |
особенностями |
структуры |
внут |
|||
ренних объемов |
зерен, |
а не |
только |
их |
границ, |
причем |
эти особенности структуры сохраняются и действуют в некотором интервале температур повторной закалки и
устраняются при более высоких температурах. |
|
|
В ряде прежних |
работ [71, 72, 39] предлагалось |
сле |
дующее объяснение. |
Крупнозернистый излом при |
фак |
тической мелкозернистости аустенита связывался с предположением, что образующиеся на основе кристал лографически упорядоченной исходной структуры мелкие зерна аустенита оказываются текстурованными в преде лах объемов, отвечающих крупному зерну исходной структуры. Развивающаяся при более высоких темпера
турах рекристаллизация |
аустенита |
ликвидирует |
эту |
|
текстуру перегрева и излом приобретает |
нормальный |
|||
•вид, отвечающий фактическому зерну. |
|
|
|
|
В основе предположения о наличии некоторой бли |
||||
зости ориентации мелких зерен, образовавшихся |
на |
|||
месте отдельного крупного зерна исходной |
структуры, |
|||
лежало простое наблюдение селективного |
отражения |
|||
света от поверхности протравленного |
шлифа. Области |
|||
селективного отражения |
оказываются |
точно |
совпада |
ющими с размерами и формой зерен .исходной структу ры (рис. 33,а). Кроме того, ориентировка мартенеит-
112
тенит, образующийся таким неупорядоченным механиз мом, связанным с возникновением по-новому ориенти рованных объемов, распространяющихся за счет движе ния большеугловых границ, может приобрести или унаследовать (от мартенсита) такую плотность струк турных несовершенств, которая могла бы вызвать его рекристаллизацию. В связи с этим в настоящее время представляется, может быть, более обоснованным свя зывать устранение текстуры перегрева не с первичной рекристаллизацией из-за внутреннего (фазового) накле
па, а с собирательной рекристаллизацией |
аустенита— |
||
самое первое |
объяснение, предложенное |
К. А. Малы |
|
шевым еще в |
1949 г. [72]. |
|
|
Можно видеть известную аналогию текстуры |
пере |
||
грева, возникающей при неупорядоченном |
образовании |
||
аустенита, с текстурой рекристаллизации |
при |
отжиге |
после пластической деформации. Точно также и устра
нение'текстуры перегрева |
может |
быть обусловлено |
теми же явлениями, что и устранение |
текстуры рекрис |
таллизации при высокотемпературном отжиге, т. е. рос том зерна и вторичной рекристаллизацией. Имеются и рентгенографические данные, подтверждающие текстурованность образующегося выше АсА мелкозернистого аустенита и устранение этой текстуры при повышении температуры ([22, 24] см. также [74—761).
Таким образом, рассматриваемый здесь случай структурной наследственности проявляется, строго гово ря, не только в изломе стали. Для структуры после по вторного нагрева несколько выше Лс3 могут быть от мечены и некоторые, не очень ярко выраженные метал лографические особенности (неравноосная форма зерен, близость ориентации кристаллов мартенсита в соседних зернах, сохранение хорошо выявляющих границ исход ного зерна, области селективного блеска на макрошли фах) и признаки текетурованности на рентгенограммах.
Устранение этих особенностей структуры, наиболее четко проявляющееся все же в изменении вида излома, связано с каким-то процессом (природа которого ос^
тается до |
сих пор |
невыясненной), |
протекающим при до |
||||
стижении |
некоторой температуры |
в аустенитной облас |
|||||
ти. Хотя |
это не |
точно |
фиксированная |
температура, |
|||
скорее |
некоторый |
интервал, положение |
которого |
зави |
|||
сит от |
продолжительности |
выдержки [77], все же |
можно |
115
говорить, что существует некоторая критическая тем пература, расположенная в однофазной аустенитной об ласти, с которой связана рафинировка структуры, оце ниваемой но ©иду излома.
Здесь, однако, еще меньше оснований (см. заключи тельную часть гл. IV) говорить о какой-то новой кри тической точке, так как она полностью подпадает под определение, данное Д. К. Черновым открытой им точке Ь: «Значение температуры Ь заключается в том, что сталь, будучи нагрета до температур низших Ь и затем
охлаждена, |
не изменяет |
своей |
структуры |
— излом |
ее |
||||||
сохраняет прежний вид» [1]. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Легко видеть, что эта критическая температура, пол |
|||||||||||
ностью соответствующая |
|
формально |
точке |
Ь Чернова, |
|||||||
не имеет никакого |
отношения |
к точке Лс3 (см. |
гл. IX) . |
||||||||
Во избежание недоразумений, нужно заметить |
сле |
||||||||||
дующее. Рассматриваемая |
|
критическая |
температура |
||||||||
может быть определена как такая, нагрев |
выше |
кото |
|||||||||
рой необходим для устранения последствий |
предвари |
||||||||||
тельного перегрева в изломе стали. Необходимо |
под |
||||||||||
черкнуть, |
что в этой формулировке |
предусматривается |
|||||||||
устранение |
структурных |
последствий |
перегрева |
|
и |
что |
|||||
не имеются в виду такие дефекты излома, |
как |
камне- |
|||||||||
видный излом I типа |
([78], см. также |
[8, 79, 80]), |
связан |
||||||||
ный с изменениями |
в состоянии |
неметаллической |
фазы. |
||||||||
|
|
|
* |
* |
* |
|
|
|
|
|
|
В случае образования аустенитной структуры «нор мальным» диффузионным неупорядоченным механизмом,
когда |
измельчается зерно, структурная |
наследственность |
||
может |
в ряде случаев |
проявляться |
в сохранении следов |
|
исходного перегрева в изломе стали. |
|
|
||
Предположительно |
сохранение |
крупнокристалличе |
||
ского излома после |
рафинирующего |
микроструктуру |
||
нагрева выше Асі—Ас3 |
объясняется |
возникновением тек |
||
стуры |
перегрева, т. е. |
некоторой общностью ориенти |
ровки мелких зерен аустенита в пределах объемов, от вечающих зернам исходной перегретой структуры. •
Наблюдающееся и в этом случае при повышении температуры в аустенитной области устранение следов
перегрева |
в изломе |
не имеет пока полностью |
доказанно |
го объяснения. Возможно, что разрушение |
«текстуры |
||
перегрева» |
связано |
не с первичной, как это |
преднола- |
118
гаЛось ранее, а с собирательной рекристаллизацией аус тенита. Тем не менее, достаточно отчетливо выявляется критический интервал температур в аустенитной облас ти, в котором происходит изменение структуры, оцени ваемой по виду излома, причем в направлении, .проти воположном привычному: с повышением температуры нагрева крупнокристаллический излом заменяется мел кокристаллическим.
Г л а в а VI
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ СТРУКТУРНОГО МЕХАНИЗМА ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ АУСТЕНИТА ПРИ НАГРЕВЕ СТАЛИ
Из изложенного в предыдущих главах следует, |
что |
||
формирование аустенитной |
структуры при нагреве |
ста |
|
ли с кристаллографически |
упорядоченной |
исходной |
структурой (мартенсит, бейнит, видманштеттова струк тура) может осуществляться двумя механизмами: упо рядоченным или неупорядоченным. В первом случае пре
вращение не |
сопровождается фазовой |
перекристаллиза |
|||||
цией и соответственно существует |
резко |
выраженная |
|||||
структурная |
наследственность |
(восстановление |
зерна |
||||
исходной структуры), во втором — одновременно |
с пре |
||||||
вращением в процессе разупорядоченного роста |
аусте |
||||||
нита происходит перекристаллизация |
(в смысле |
рафи- |
|||||
нировки кристаллитной структуры), и структурная |
на |
||||||
следственность, если иногда и |
проявляется |
то, лишь |
в |
виде излома стали. Реализация этих механизмов обра зования аустенита зависит от скорости нагрева, при этом несколько неожиданно упорядоченное превращение на блюдается преимущественно при очень быстром и при очень медленном нагреве; в некотором интервале про межуточных скоростей нагрева преобладает неупорядо ченный механизм. Эта немонотонность влияния скоро сти нагрева объясняется прежде всего тем, что упоря доченность превращения при очень быстром нагреве за-
119