Влияние скорости охлаждения на свойства стали

Свойства сталей со структурой смеси из пластин феррита и цементита.

С повышением скорости охлаждения твёрдость и прочность стали увеличиваются, а пластичность уменьшается. Твёрдость и предел прочности перлита (~200НВ, ~650 МПа) меньше, чем сорбита (~300НВ, ~1000 МПа) и троостита (~400НВ, ~1300 МПа) (см. рис.11.2). Эта закономерность объясняется тем, что количество пластин цементита, которые являются препятствиями (барьерами) перемещению дислокаций, увеличивается с ростом скорости охлаждения.

Для заводской практики важно, что в результате очень медленного охлаждения, т.е. отжига, перлитная структура обеспечивает наименьшие значения твёрдости и предела прочности сталей и, следовательно, хорошую обрабатываемость резанием и пластическим деформированием стальных заготовок в процессе производства из них деталей и инструментов.

Свойства мартенсита. Твёрдость мартенсита зависит от концентрации в нём углерода: чем она выше, тем больше твёрдость мартенсита, т.е. твёрдость закалённой стали. Это связано с тем, что искажения кристаллической решётки мартенсита, вызванные внедрёнными в неё атомами углерода (см. рис.7.4), препятствуют перемещению дислокаций. Вместе с тем, повышение содержания углерода в мартенсите уменьшает его пластичность, т.е.сопротивление стали хрупкому разрушению. Поэтому после закалки изделий из низкоуглеродистых сталей (например, из стали 15) они имеют невысокую твёрдость, но сохраняют повышенную пластичность. В связи с важной особенностью свойств мартенсита необходимо дополнить его определение: мартенсит – это пересыщенный и поэтому неустойчивый твёрдый раствор углерода в Fe_a. Твёрдость мартенсита зависит от концентрации в нём углерода и она тем больше, чем выше концентрация.