Файл: Садовский, В. Д. Структурная наследственность в стали.pdf

ботки, кажущейся излишней, поскольку цементация свя­ зана с нагревом стали выше критической точки Лс3 , возможна лишь после тщательного изучения структуры заготовок в сопоставлении со структурой после цемен­

от скорости нагрева существенно зависят эффективность нормализации, структура после цементации и после за­ калки |[|128].

9. Уже не раз отмечалось, что, если в исходном сос­ тоянии сталь имеет феррито-нерлитную структуру, фа­ зовая перекристаллизация при нагреве протекает, прак­ тически, по обычной схеме. Следовательно, излишнее легирование, приводящее к тому, что сталь приобретает кристаллографически упорядоченную структуру '(подка­ ливается) даже при замедленном охлаждении, способ­ ствует более устойчивому сохранению последствий пе­ регрева. В особенности склонны к структурной наслед­ ственности стали типа 18Х1Н4МА или ІвХІОДВА, в ко­ торых ни при каких условиях охлаждения не происхо­ дит распада аустенита в перлитной ступени. Возмож­ ность перлитного распада при остывании отливки, по­ ковки, сварного шва должна рассматриваться как поло­ жительное качество стали, предотвращающее резкие проявления структурной наследственности.

Среди характеристик, определение которых нужно при разработке новой марки стали, наряду с критически­ ми точками, кинетикой распада переохлажденного аусте­

аустенита помогают понять практически важные факты, касающиеся термической обработки конструкционных сталей и сплавов. Можно привести еще один пример, относящийся к инструментальной — быстрорежущей стали. При термической обработке быстрорежущей ста­ ли типа РГ8 и некоторых ее разновидностей встречается

184

Пафталинистый излом обнаруживается после повторной закалки стали. Известно также, что для предупреждения этого вида брака нужно избегать повторной закалки быстрорежущей стали, а если уже необходимость в повторной закалке возникла, то обязательно подвергать сталь перед новой закалкой смягчающему отжигу. Одна­ ко до сих пор не вполне ясны причины возникновения при нагреве под повторную закалку необыкновенно крупного зерна аустенита, следствием чего и является пафталинистый излом.

На первый взгляд может показаться, что нафталинистый излом не имеет никакого отношения к структур­

процесс образования аустенита в этой стали всегда про­ исходит таким образом, что восстанавливается зерно предварительной закалки. Если, например, быстрорежу­

же проделать со сталью, закаленной дважды, то получа­ ется крупное зерно. Зерно аустенита, образующееся при нагреве предварительно закаленной быстрорежущей ста­ ли — это всегда восстановленное исходное зерно, неза­ висимо от скорости нагрева и независимо от того под­ вергалась ли сталь отпуску.

Таким образом, в предварительно закаленной быстро­ режущей стали а -^^-превращение не сопровождается перекристаллизацией, независимо от того быстро или медленно нагревается сталь, подвергалась она отпуску, или нет. Однако восстановленное зерно нестабильно и при дальнейшем повышении температуры способно к изменению; при этом его нестабильность зависит от сте-

Пока в исследованных пределах.

185

1300°С оплавления стали. Следовательно, в сильно отпущенной быстрорежущей стали нельзя изменить кристаллнтную структуру даже нагревом до плавления—

более высоких температурах зерно аустенита заменяется новым зерном. Легко понять, что здесь имеется сходство с двустадийным течением процесса перекристаллизации при очень быстром нагреве обычных конструкционных сталей (см.гл.II и IV) .

Однако есть существенное различие. В конструкцион­ ных сталях изменение структуры, связанное с рекристал­

ходного материала дважды закаленную быстрорежущую сталь с очень крупнозернистой структурой, то при достаточно быстром нагреве в температурном интервале развития рекристаллизации можно наблюдать и измель­ чение зерна. Благодаря отмеченным выше (см. стр. 98) особенностям травления быстрорежущей стали, удается наблюдать субструктуру в аустените, полученном нагре­

повторном нагреве неотпущенной стали, имеет наиболее плотную систему субграниц (высокую дисперсность

186

субструктуры); предварительный отпуск приводит к то­ му, что дисперсность субструктуры (перед моментом на­ чала рекристаллизации) становится меньше; высокий и продолжительный отпуск, как уже отмечалось, вообще исключает возникновение рекристаллизации и тогда при самых высоких температурах, приближающихся к началу плавления, в аустените сохраняется субструктура, эле­ менты которой : (субзерна) лишь постепенно укрупняют­ ся с течением времени. Замечательно, что такую же суб­ структуру в еще нерекристаллизованной матрице и от­ сутствие ее в рекристаллизованных зернах можно наблю­

Длительный высокий отпуск 'настолько уменьшает избыточную плотность структурных несовершенств в об­ разующемся аустените, что рекристаллизация не возни­ кает вплоть до самых высоких температур и все ограни чив а ется п ол игон из а цией.

•Как уже отмечалось в гл. IV, это единственный пока случай, когда после обычной термической обработки в стали невозможна перекристаллизация, поскольку ис­ ключается второй этап двустадийной схемы. Надо пола­

стали, приводящего к нафталинистому излому, согласно которой крупное зерно получается в результате первич­ ной рекристаллизации аустенита, обусловленной внутрен­ ним наклепом и развивающейся (вероятно, из-за влия­ ния присутствующей дисперсной карбидной фазы) из малого числа центров. Соответственно ауетепит в быстро­ режущей стали может (при нормальной температуре

187