Особенности термической обработки легированных сталей

Особенности термической обработки легированных сталей

Закалка

Легирующие элементы, не образующие карбидов, увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита. Линии начала и конца превращений сдвинуты вправо (рисунок 48, а) по сравнению с углеродными сталями (при одинаковом содержании углерода).

Легирующие элементы (кроме алюминия и кобальта) понижают температуру начала мартенситного превращения Мн.

а - легирующие элементы не образуют карбидов; б - образуют карбиды
Рисунок 48 - Диаграмма изотермического превращения аустенита углеродистых и легированных сталей

Легирующие элементы (кроме кобальта) уменьшают критическую скорость закалки. Поэтому некоторые легированные стали в результате охлаждения на воздухе приобретают структуру мартенсита. Увеличиваются закаливаемость и прокаливаемость сталей. Особенно сильно увеличивает прокаливаемость молибден.

Карбидообразующие элементы увеличивают прокаливаемость только в том случае, если они при нагреве растворяются в аустените, иначе прокаливаемость будет даже ухудшаться.

Температура нагрева легированных сталей под закалку по сравнению с углеродистыми сталями выше. Это объясняется:

  1. повышением критических точек А1 и А3;
  2. диффузионные процессы в легированных сталях протекают медлен- нее, так как легирующие элементы образуют твердые растворы замещения, а не внедрения, как углерод. Температуру закалки берут на 50...60 0С выше Ас3 и дольше выдерживают при этой температуре. Легированные стали обладают пониженной теплопроводностью, поэтому для уменьшения перепада температуры по сечению их следует нагревать медленно.

Отпуск

Малая диффузионная подвижность атомов легирующих элементов влияет на процессы, протекающие в закаленных сталях при отпуске. За счет образования легированных карбидов стали имеют более высокую твердость и прочность, чем углеродистые стали.

Отжиг

Увеличивается продолжительность нагрева, выдержки, охлаждения. Высоколегированные стали охлаждают с малой скоростью вследствие большой устойчивости легированного аустенита. Прочность и твердость выше, чем у углеродистых. Это ухудшает обрабатываемость режущим инструментом.