Материал: Материаловедение и технология материалов . лабораторный практикум. Орлов А.С., Рубцова Е.Г

при температурах, когда самодиффузия железа практически невозможна, а скорость диффузии углерода еще достаточно высока.

В начале бейнитного превращения происходит диффузионное перераспределение углерода в аустените, что приводит к образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом. Участки аустенита, обедненные углеродом, у которых точка Мн лежит в области температур промежуточного превращения, претерпевают - превращение по мартенситному механизму. Образующийся малоуглеродистый мартенсит тут же отпускается с образованием бейнитной структуры. В объеме аустенита, обогащенного углеродом, сначала выделяются карбиды, что приводит к обеднению этих участков углеродом и к протеканию в них мартенситного превращения.

Различают структуру верхнего и нижнего бейнита. Верхний бейнит, образующийся обычно в области температур 500 – 350 С, имеет «перистый» вид, в котором частицы карбидов расположены между пластинами феррита, по границам и внутри пластин. Нижний бейнит образуется при температурах от 350 С до точки Мн и имеет игольчатое (пластинчатое) строение, частицы карбидов находятся только внутри пластин феррита (рис. 3.5).

а) б) Рис. 3.5. Схематическое изображение структуры:

а) нижнего бейнита (мартенситоподобной); б) верхнего бейнита (структуры с вытянутыми пластинами феррита и параллельно им вытянутыми карбидными частицами)

Верхний и нижний бейнит отличаются также по механическим свойствам. Образование верхнего бейнита снижает пластичность стали по сравнению с пластичностью, получаемой для продуктов распада аустенита в перлитной области. Твердость и прочность при этом не изменяются. Пониженная пластичность верхнего бейнита связана с выделением сравнительно грубых карбидов по границам ферритных зерен. Нижний бейнит по сравнению с сорбитом и трооститом имеет более высокую твердость и прочность при сохранении высокой пластичности.

Основные виды термической обработки стали представлены на рис. 3.6.

31

Термическая обработка

Рис. 3.6. Основные виды термической обработки стали

Отжиг

Отжиг – термическая обработка, заключающаяся в нагреве стали до

определенной температуры, выдержке и последующем медленном охлаждении (обычно вместе с печью), с целью получения наиболее равновесной структуры. Основные цели отжига: приведение структуры к равновесной, снижение твердости, повышение пластичности и вязкости стали, улучшение обрабатываемости, измельчение зерна. Отжиг способствует снятию остаточных напряжений.

Различают отжиг 1-го и 2-го рода.

Отжиг 1-го рода частично или полностью устраняет отклонения от равновесного состояния, возникшие при предыдущей обработке, причем его проведение не обусловлено фазовыми превращениями. В зависимости от того, какие отклонения от равновесного устраняются, различают следующие разновид-

ности отжига 1-го рода: диффузионный (гомогенизационный) – для устране-

ния дендритной или внутрикристаллитной ликвации (неоднородности) сталей, рекристаллизационный – термическая обработка деформированного сплава для проведения рекристаллизации с целью снятия наклепа перед последующей деформацией; для снятия внутренних напряжений (табл. 3.1).

Отжиг 2-го рода основан на использовании диффузионных фазовых превращений. Существуют следующие виды отжига 2-го рода: полный, непол-

ный, сфероидизирующий, изотермический и нормализация (табл. 3.1). Тем-

пературы нагрева и схемы различных видов отжига представлены на рис. 3.7и 3.8.

32

Окончание табл. 3.1

Примечание. *Для исправления структуры отливки после диффузионного отжига подвергают полному отжигу.

62

35