ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Старение стали (канд. техн. наук Погодина-Алексеева) из "Справочник по машиностроительным материалам Том 1 " Отпуск закаленной стали при 450—650° С с последующим медленным охлаждением может более или менее резко снижать ударную вязкость и пластичность (обратимая отпускная хрупкость, или отпускная хрупкость второго рода). [c.139] ДО 600—650° С С медленным охлаждением или после двойной обработки первого нагрева порядка 600° С с быстрым охлаждением и второго нагрева при немного меньших температурах с длительной выдержкой. [c.140] Ранее считалось, что это явление свойственно только некоторым легированным сталям (хромистым, марганцевым и хромоникелевым). Позже в испытаниях при пониженных температурах падение пластичности и вязкости в результате отпускной хрупкости было обнаружено у сталей многих других марок. Практически все стали перлитного класса в той или иной степени склонны к отпускной хрупкости, которая выявляется у них в различных температурных интервалах. [c.140] Понижение вязкости при низких температурах и сдвиг порогов хладноломкости свидетельствуют о снижении сопротивления ста н1 хрупкому разрушению, что вызывает повышенную чувствительность к скорости деформации, влиянию надрезов, масштабного фактора.и др. [c.140] Если сталь, в которой медленным охлаждением или повторным отпуском была развита отпускная хрупкость, снова нагреть до 600—650° С и быстро охладить, то хрупкость исчезнет, и она приобретет прежнюю высокую вязкость. Новый повторный отпуск при температурах 450—550° С приведет опять к развитию хрупкости. Отсюда эта хрупкость называется обратимой, в отличие от необратимой или отпускной хрупкости первого рода, развивающейся после отпуска при 250—400° С независимо от скорости охлаждения и не исчезающей при повторных нагревах до тех же или немного более высоких температур. [c.140] Вторичный отпуск. Отпускная хрупкость развивается с повышением длительности вторичного отпуска, и ударная вязкость стали непрерывно понижается вплоть до достижения минимального значения (фиг. 121). При дальнейшей выдержке [32] охрупчивание стали уменьшается, что, по-видимому, связано с коагуляцией выпавших частиц, и ударная вязкость может стать выше исходных значений. Таким образом, устранять отпускную хрупкость лучше путем длительной выдержки при повторном отпуске, а не новым отпуском при 600—650° С с быстрым охлаждением. В силу обратимости явления отпуск при 600—650° С с быстрым охлаждением вызовет повторное развитие отпускной хрупкости в процессе службы при повышенных температурах. [c.140] Интенсивность протекания охрупчивающих процессов зависит от температуры вторичного отпуска. Для стали, склонной к отпускной хрупкости, наиболее интенсивное охрупчивание наблюдается после отпуска при 550° С при его длительности до 240 час. (фиг. 122) и после отпуска при 450° С и ниже при большой длительности (10 суток и более). [c.140] Исходное состояние стали. Различные плавки стали одной и той же марки в зависимости от металлургических факторов, имеют неодинаковую склонность к отпускной хрупкости. Поэтому было предложено [34] для стали каждой марки различать устранимую (обусловленную условиями термической обработки) и неустранимую или перманентую отпускную хрупкость, обусловленную особенностями металлургического процесса (фиг. 124). Необходимость оценки перманентной хрупкости требует включения в планочный контроль испытания стали на склонность к этому виду хрупкости. [c.142] Влияние размеров деталей. В результате закалки крупногабаритных изделий в структуре наряду с мартенситом присутствуют троостит и продукты промежуточного распада аустенита. Послед- g ние имеют большую склонность к развитию отпускной хрупкости [35[, чем мартенсит, что видно из фиг. 125. Продукты промежуточного распада (закалка образцов стали 45Г2 в соляной ванне при 300° С) имеют после вторичного отпуска длительностью 2,3 и 10 час. заметно меньшую ударную вязкость, чем об- разцы, закаленные в масле и имевшие перед отпуском мартен- g ситную структуру. Следователь- но, крупногабаритные изделия болёе склонны к отпускной хрупкости. [c.142] Влияние хрома марганца и никеля на сдвиг критического интервала хладноломкости никельмарганцо-вистой стали. [c.144] Углерод и фосфор способствуют развитию отпускной хрупкости. Фосфор иногда считают основной причиной развития отпускной хрупкости 25]. При резко повышенном содержании фосфора сталь после закалки и высокого отпуска может иметь высокую ударную вязкость, но становится хрупкой после естественного старения — вылеживания при комнатной температуре [38]. При повышении температуры вылеживания до 100° С или выше процесс охрупчивания идет интенсивнее (фиг. 130), Из числа других элементов указывают [39] на резко отрицательное влияние сурьмы, небольшие добавки которой (порядка 0,08%) к хромистой стали (0,26% С 1,45% Сг) делают сталь полностью хрупкой после вторичного отпуска. Влияние других элементов мало исследовано. [c.144] Деформационное старение (механическое) по сравнению с термическим вызывает более сильное изменение физико-механических свойств металлов и сплавов, особенно пластичности и вязкости. [c.145] Все металлические сплавы, образующие твердые растворы с ограниченной растворимостью, уменьшающейся с понижением температуры, являются стареющими. [c.145] Старение металлов и сплавов может протекать при комнатной температуре (естественное старение) и при нагреве до определенных температур (искусственное старение). Изменение физико-механических свойств металлов и сплавов при искусственном старении протекает значительно быстрее, чем при естественном. [c.145] Естественное и искусственное термическое старение широко используется для упрочнения ряда сплавов цветных металлов, жаропрочных сталей и сплавов и т. д. [c.146] В то же время термическое и деформационное старение, самопроизвольно развивающееся в углеродистых конструкционных сталях, является отрицательным явлением вследствие их охрупчивания. [c.146] В результате старения твердость и прочность (Нб, Сдр, от) увеличиваются, а пластичность и вязкость (8, ф, а ) уменьшаются. В связи с повышением твердости процесс старения называют иногда дисперсионным твердением, т. е. повышение твердости связывают с наличием дисперсных выделений. [c.146] Вернуться к основной статье