ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рост аустенитного зерна из "Металловедение Издание 4 1966 " Начало перлито-аустенитного превращения сопровождается образованием первых зерен аустенита. Первые зерна аустенита образуются па границе между ферритом и цементитом — структурными составляющими перлита. Так как эта граница весьма разветвлена (в 1 см перлита площадь границы между ферритом и цементитом составляет несколько квадратных метров), то превращение начи настся с образоваиия множества мелких зерен. Следовательно, по окончании превращения перлита в аустенит образуется большое количество малых аустенитных зерен. Размер этих зерен характеризует так называемую величину начального зерна аустенита. [c.173] Различают два типа сталей наследственно мелкозернистую и наследственно крупнозернистую] первая характеризуется малой склонностью к росту зерна, вторая — повышенной склонностью. [c.173] Изменение размеров зерна при нагреве двух принципиально различных по кинетике роста зерна сталей показано на рис. 162. [c.173] Переход через критическую точку сопровождается резким уменьшением зерна. При дальнейшем нагреве зерно аустенита в мелкозернистой стали не растет до 950—1000° С, после чего устраняются факторы, препятствующие росту, и зерно начинает быстро расти. У крупнозернистой стали ничто не препятствует росту зерна, который и начинается вскоре после перехода через критическую точку. [c.173] Под наследственной зернистостью поэтому надо подразумевать склонность аустенитного зерна к росту. [c.173] Размер зерна, полученный в стали в результате той или иной термической обработки, — это так называемое действительное зерно. [c.174] Влияние размера аустенитного зерна на свойства стали в перлитном или другом структурном состоянии заключается в следующем. [c.174] Размеры перлитных зерен зависят в первую очередь от размеров верен аустенита, из которых они образовались. Чем крупнее зерна аустенита, тем, как правило, большего размера перлитные зерна, образующиеся из них. Поэтому свойства стали при перлитной или другой структуре зависят от размеров зерен аустенита, из которого эта структура образовалась. Аустенитные зерна растут только при нагреве (при последующем охлаждении они не измельчаются), поэтому максимальная температура нагрева стали в аустенитном состоянии и ее наследственная зернистость определяют окончательный размер зерна (рис. 163). [c.174] На схемах, приведенных на рис. 162 и 163, размер перлитного зерна показан равным исходному аустенитному. Это не совсем точно. Перлит. зарождается на границах аустенитных зерен, поэтому, очевидно, чем мельче зерно аустенита, тем мельче образующиеся перлитные зерна. Из этого, однако, ые следует, что из одного аустенитного зерна обязательно получится одно перлитное зерно — этих зерен может образоваться несколько. [c.174] Во многих случаях необходимо установить размер бывшего (т. е. существовавшего при высокой температуре) аустенитного зерна, так как этот размер определяет многие свойства стали, особенно в закаленном состоянии. [c.174] Существует ряд способов определения размеров бывшего аустенитного зерна. [c.174] Более точно размер зерна оценивается по микроструктуре. [c.175] Для определения действительного зерна определяют средний размер зерна, или сличают исследуемую структуру со стандартной шкалой. [c.175] Как уже указывалось, наследственная зернистость стали есть способность зерна аустенита к росту. Поэтому для определения зернистости необходимо знать зависимость размера зерна от температуры. Практически, однако, удобнее наследственную зернистость определять лишь размером зерна (соответствующим номером шкалы, рис. 164), причем предварительно сталь должна быть нагрета до таких температур, при которых у наследственно мелкозернистой стали зерно еще не начнет расти (см. рис. 162), а у наследственна крупнозернистой стали уже вырастет. Для обычных сортов конструкционной стали — это температура 930° С. Стали, у которых при этой температуре номер зерна 1—4, принято считать наследственно крупнозернистыми, а стали с номером зерна 5— 8 — наследственно мелкозернистыми. [c.175] Зависит ли склонность к росту зерна (наследственная зернистость) от состава стали Безусловно, зависит. Заэвтектоидная сталь, как правило, менее чувствительна к росту зерна при повышении температуры, чем эвтектоидная. Многие легирующие элементы, вводимые в сталь (ванадий, титан, вольфрам, молибден и др.), уменьшают склонность зерна аустенита к росту. Однако установлено, что даже разные плавки стали одной и той же марки обладают разной способностью к росту зерна, т. е. имеют разную наследственную зернистость. Здесь имеет значение способ производства стали — метод ее раскисления. [c.176] раскисленная только ферромарганцем (кипящая сталь) или фер-ромаргарщем и ферросилицием, — наследственно крупнозернистая сталь, а сталь, дополнительно раскисленная алюминием, — мелкозернистая. [c.176] Наиболее достоверное объяснение природы мелкозернистости дает так называемая теория барьеров. Алюминий, введенный в жцдкую сталь незадолго до ее разливки по изложницам, образует с растворенным в жидкой стали азотом частицы нитридов (A1N). Это соединение растворяется в жидкой стали, а после ее кристаллизации и последующего охлаждения выделяется в виде мельчайших субмикроскопических частиц ( неметаллическая пыль ). Последние, располагаясь преимущественно по границам зерна, препятствуют его росту. [c.176] Начиная с определенной температуры, даже у мелкозернистых сталей наблюдается интенсивный рост зерна (см. рис. 1б2). Как показали исследования, при достаточно высоких температурах происходит растворение нитридов алюминия в поверхностных слоях аустенитного зерна. При этом устраняются барьеры, препятствующие росту зерна аустенита, и зерно начинает расти. [c.176] Можно утверждать, что на свойства стали влияет.только действительный размер зерна, наследственный размер зерна влияния но оказывает. Если у двух сталей одной марки (одна наследственно крупнозернистая, другая наследственно мелкозернистая) при различных температурах термических обработок будет получен одинаковый действительный размер зерна, то свойства их будут одинаковыми. Если же размер зерна будет различный, то существенно будут различаться многие свойства стали. [c.176] Вернуться к основной статье