Изучение дефектов углеродистых сталей в

ОТОЖЖЕННОМ СОСТОЯНИИ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить дефекты и их влияние на свойства углеродистых сталей в отожженном состоянии.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Различают следующие виды дефектов микроструктуры стали:

Полосчатая (строчечная) структура стали, при которой зерна П (перлита) и Ф (феррита) располагаются слоями; чаще всего она возникает после горячей прокатки при пониженной температуре (недогреве). Сталь с такой структурой обладает повышенной анизотропией свойств, особенно пластичности и вязкости, которые в поперечном направлении значительно ниже, чем в продольном, пониженной холодной штампуемостью и обрабатываемостью резанием. Устраняется гомогенизирующим (диффузионным) отжигом, однако, чаще заготовки с такой структурой бракуются.

Видманштеттова структура примечательна характерным расположением Феррита и Цементита в до- или заэвтектоидной стали – в виде грубых игл или пластинок (рубленной соломы). Возникает в литой или деформированной стали, подвергавшейся очень высокому перегреву в области однородного аустенита. Сталь с такой структурой обладает пониженной пластичностью и, особенно, ударной вязкостью. Устраняется, как и крупное зерно (Ø > 40 мкм), повторной аустенизацией стали до оптимальных температур нагрева.

Пережог характерен окислением, а иногда и оплавлением границ зерен; сопровождается появлением ферритной сетки по границам зерен; возникает при чрезмерном перегреве стали (до 1200 –1300 ⁰С) во время отжига. Сталь с такой структурой обладает низкой усталостной прочностью и пределом прочности, низкой пластичностью и ударной вязкостью. Заготовки с такой структурой бракуются.

Грубая цементитная сетка возникает при медленном охлаждении горячекатаного проката. Окружая границы зерен Перлита, она резко снижает пластичность и, особенно, ударную вязкость заэвтектоидной стали. Устраняется нормализацией, нередко с прокатного (ковочного) нагрева.

Обезуглероживание – обеднение углеродом поверхностных слоев эвтектоидной и заэвтектоидной стали; сопровождается появлением зерен Феррита. Возникает при взаимодействии углерода стали с кислородом воздуха во время нагрева заготовок или инструментов до высоких температур при ГОМД (горячей обработки металлов давлением) или термообработке. Сопровождается резким понижением твердости, сопротивленем износу при точении и усталостной прочности металла. Устраняется отжигом в углеродосодержащих средах или шлифованием.