Файл: Сокол, И. Я. Двухфазные стали.pdf

Т а б л и ц а 41

МЕХАНИЧЕСКИЕ 11 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ ЭП75 (ПЛАВКА 4) ПОСЛЕ РАЗЛИЧНОЙ ОБРАБОТКИ

186

Кинетические кривые возрастания предела прочности и снижения пластичности закаленных сталей марок Св-07Х25Н12Г2Т и Св-06Х25Н 12ТЮ при различных тем­ пературах отпуска (см. рис. 26) однозначно свидетельст­ вовали о диффузионном характере процесса с энергией активации Q «334 кДж/г-атом (80 ккал/г-атом), кото­ рую можно связать с энергией активации диффузии ти­ тана в о.ц. к. твердом растворе (см. п. 3 гл. IV).

Вся совокупность изменений механических и физичес­ ких свойств стали марок ЭП75 и ЭП87 в процессе отпус­ ка в интервале температур 450—600° С хорошо объясня­ ется моделью зарождения и роста в ферритной составля­ ющей интерметаллидиых фаз на базе Ni(Ti, А1) или Ni3(Ti, А1). Действительно, выделение из твердого рас­ твора элементов с большими атомными радиусами (тита­ на и алюминия) приводит к уменьшению периода' решет­ ки б-феррита в результате 1 ч старения при 550° С с

0,2873 нм (2,873А) до 0,2872 нм (2.872А). Некоторое возрастание величины магнитного насыщения хорошо объясняется обеднением ферритной матрицы атомами диамагнитных металлов. Процесс дисперсионного твер­ дения сопровождается также уменьшением удельного электросопротивления и т. э. д. с. и возрастанием коэрци­ тивной силы. Показательно также наличие тесной связи между механическими свойствами стали марок ЭП75 и ЭП87 после старения и содержанием избыточного титана и алюминия в твердом растворе (см. рис. 32). Результа­ ты электронномикроскопического исследования подтвер­ дили наличие в структуре охрупченного металла диспер­ сных частиц интерметаллидной фазы после 1 ч старения при 550° С [53]. Во время длительных выдержек при 450—500° С или при медленном охлаждении с более вы­ соких температур на процесс выделения интерметаллпдных фаз накладывается расслоение твердого раствора железохромистого феррита—475-градусная хрупкость (табл. 43, см. также рис. 36).

Известно, что при увеличении в твердом растворе со­ держания атомов пересыщающих элементов распад про­ текает более интенсивно. В соответствии с этим рост твердости состаренной стали марок ЭП75 и ЭП87 при повышении температуры исходной закалки (см. табл. 43) может быть объяснен наложением двух факторов: увели­ чением количества б-феррита и обогащением его нике-

лем в связи с перераспределением легирующих элемен­ тов между фазами, что также изменяет пределы раство­ римости титана в твердом растворе.

Кроме того, при нагреве до высоких температур на­ чинается частичное растворение карбидов титана, в свя­ зи с чем также увеличивается легированность 5-феррнта. При содержании суммы титана и алюминия в стали по­ рядка 2% (плавка 5 — см. табл. 39) твердый раствор феррита после закалки с 1250°С оказывается настолько пересыщенным, что под действием холодной пластичес­ кой деформации (при растяжении) претерпевает частич­ ный распад (по-видимому, это начальные стадии пере­ распределения атомов пересыщающих элементов). Имен­ но этим обстоятельством можно объяснить заметное

I8S

увеличение предела прочности (при неизменной твердос­ ти) образцов плавки 5 при повышении температуры за­ калки (табл. 44).

Об этом же свидетельствует сдвиг температурного ин­ тервала упрочнения и охрупчивания металла указанной плавки после 1 ч отпуска по сравнению с плавками, ме­ нее легированными титаном (табл. 45).

Холодная пластическая деформация, приводящая к существенному повышению плотности дефектов в кри­ сталлической решетке, интенсифицирует процессы дис­ персионного твердения и снижает температуру макси­ мального упрочнения при старении иагартованной стали по сравнению с закаленной (см. рис. 62).

189

Как было указано в гл. И, выделение вторичного аус­ тенита при повторном нагреве после высокотемператур­ ной закалки или операций сварочного цикла приводит к существенному повышению пластичности и уменьшению степени упрочнения стали при последующем старении.

Т а б л и ц а 46

ВЛИЯНИЕ ПОВТОРНОЙ ЗАКАЛКИ НА СВОЙСТВА СТАЛИ ЭП75 И ЭП87 ПОСЛЕ СТАРЕНИЯ

Как видно из данных, представленных в табл. 46, осо­ бенно эффективна такая термообработка для стали с повышенным содержанием титана и алюминия.

Таким образом, к числу характерных особенностей сталей Св-06Х25Н12ТЮ (ЭП87) и Св-07Х25Н12Г2Т (ЭП75) относятся высокие скорости упрочнения и охруп­

190