ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мартенситная структура стали и прочность из "Строение и свойства металлических сплавов " Для достил-сения высокой прочности широкое применение получает комбинация пластической деформации и термической обработки — различные варианты термомеханической обработки — ТМО (см., например, [157, 265, 298]). [c.328] Пожалуй, в большей степени в промышленность продвинулась ВТМО, благодаря тому, что технологически эта обработка проще кроме того, повышается не только прочность, но также пластичность и вязкость. С помощью ВТМО удается устранить склонность к преждевременному хрупкому разрушению среднеуглеродистой (0,4—0,5% С) стали после закалки и низкого отпуска [157]. [c.328] ТМО применяется также в процессе фазовых превращений, когда наблюдается значительная релаксация напряжений. [c.328] Более или менее выяснены условия термомеханической обработки стали для получения высокой прочности оь — 2,9 fHjM (300 кГ ммР ), 00,2 = 2,6 Гн/м (260 кГ мм ) при 6 = 5- - 10%. Рассмотрены различные механизмы упрочнения, как изменяется тонкая структура матрицы и как эти изменения передаются продуктам превращения аустенита, некоторые способы технологического осуществления процесса применительно к решению конкретных задач производства. [c.328] По-видимому, в зависимости от состава стали и условий ТМО тот или иной фактор упрочнения может иметь доминирующее значение. [c.329] Представляет интерес роль состава стали и карбидной фазы и в связи с этим роль диффузии при ТМО [265]. На рис. 144 показаны кривые деформации аустенита, не содержащего карбидообразующих элементов (0,37о С 28% Ni) и аустенита, в состав которого входят карбидообразующие элементы (0,28% С 25% 4,5% Мо). [c.329] Полученные результаты находятся в согласии с этой моделью. [c.330] В результате деформационного старения мартенсита меняется форма кривой деформации. На рис, 145 показаны диаграммы деформации в одном случае после ТМО, в другом — после ТМО и деформационного старения (деформация 2% при 149° С, старение при 316°С). Испытания проводились при 2ГС, Во втором случае предел текучести возрос с 2,1 до 2,8 Гн/м (с 210 до 280 кГ1мм ) и стал равным пределу прочности. [c.331] Неоднократное проведение операции с использованием пластической деформации и фазовых превращений вызывает образование очень тонкой структуры отпущенного мартенсита. Наряду с высокой Прочностью сохраняется высокая пластичность. [c.331] Интересный эффект отмечен в работе [299]. После закалки и низкого отпуска производились небольшая деформация (2—3%) и старение при температуре не выше температуры отпуска. Деформирование проводили при —170° С, когда диффузионные процессы практически исключались. Рентгеновские съемки при этой же температуре обнаружили уменьшение ширины линий после деформации. Такой результат можно было объяснить разупорядочением атомов углерода в мартенсите при деформации, когда решетка становится более кубической. Пластичность стали при этом возрастала. [c.331] Мартенсит в таких сплавах имеет характерную структуру. Вместо пластинчатого двойникового при определенных условиях образуется так называемый массивный мартенйит. Структура состоит из сплошных участков а-фазы с неправильной формой границ, без остаточного аустенита. Электронномикроскопические исследования на просвет показали, что субструктура массивного мартенсита состоит из параллельных пластин а-фазы с большой плотностью беспорядочно распределенных дислокаций. Пластинки толщиной 0,2—1,0 мкм слегка разориентированы. Эффект упрочнения значителен из-за большой плотности дислокаций, взаимодействующих с дисперсными частицами. [c.332] Отмечалось, что прочность мартенситно-стареющих сплавов можно повысить, если подвергнуть их предварительной (до старения) термомеханической обработке. [c.332] Наиболее эффективные способы достижения высокой прочности технических сплавов так или иначе связаны с образованием мартенсита [298]. Представляет интерес природа высокого сопротивления пластической деформации этой структуры. Сложность вопроса состоит в том, что в мартенсите одновременно действуют много факторов, ответственных за упрочнение, и не просто выделить главный. [c.333] Необходимо установить, является ли высокое сопротивление деформации непосредственно свойством мартенсита с момента его возникновения или результатом каких-то процессов, которые протекают в структуре впоследствии. [c.333] Если воспользоваться известным соотношением сго,2 = = ао -Ь (где ао,2 и сго — напряжение деформации мартенсита и собственно тетрагональной решетки соответственно р — плотность дислокаций k и п — постоянные), то надо ответить на вопрос, за счет какил величин возрастает 00,2 после закалки. [c.333] Имеется достаточно оснований полагать, что сама решетка мартенсита способна оказывать сильное сопротивление движению дислокаций, т. е. суш,ественное значение имеет Го. Первая важная причина связана с присутствием в решетке примесей внедрения (азота и углерода) и образованием тетрагональных искажений. В работах [259, 302] на основании рентгеноструктурных и микроскопических исследований делается в ывод, что внедренные в решетку мартенсита атомы углерода повышают сопротивление движению дислокаций, непосредственно изменяя свойства кристалла в микрообъемах, а также за счет изменения тонкой структуры кристалла — увеличения плотности дисло-к адий. [c.333] Согласно теории, сильное взаимодействие между растворенными атомами и дислокацией, как указывалось ранее, будет, когда оно носит асимметричный характер. Следовательно, тетрагональные искажения кристаллической решетки железа от примесей внедрения должны сильно реагировать на движуш,иеся дислокации. [c.333] С — атомная доля растворенного элемента. [c.334] Вернуться к основной статье