Особенности термической обработки легированных сталей
Термическая обработка легированных сталей по сравнению с обработкой углеродистых сталей имеет ряд технологических особенностей, которые заключаются в различии температуры и скорости нагрева, длительности выдержки и способе охлаждения.
При выборе температуры нагрева под закалку необходимо учитывать влияние легирующих элементов на положение критических точек. Для малолегированных доэвтектоидных сталей проводят полную закалку (tЗАК = = Ас3 + 30…50 С), для заэвтектоидных сталей – неполную закалку (tЗАК = = Ас1 + 30…50 С). Температура нагрева при закалке высоколегированных сталей должна быть значительно выше для более полного растворения устойчивых спецкарбидов, например, быстрорежущие стали закаливают с температуры 1240…1260 С, хотя Ас1 = 800 С. Большинство легирующих элементов, особенно карбидообразующие, сдерживают рост зерна аустенита при нагреве, поэтому несмотря на высокие температуры в сталях сохраняется мелкое зерно. Легирующие элементы понижают теплопроводность, в связи с этим высоколегированные стали необходимо нагревать медленно, лучше по ступенчатому режиму, чтобы уменьшить термические напряжения.
Все легирующие элементы, кроме кобальта, увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита (рис. 22) и уменьшают критическую скорость закалки, поэтому мартенситную структуру в легиро-ванных сталях можно получить при более медленном охлаждении, например, при закалке в масле, что значительно снижает напряжения, вызывающие коробление и трещинообразование. Кроме того, благодаря большой устойчивости переохлажденного аустенита, прокаливаемость легированных
сталей лучше, чем углеродистых, и во многих среднелегированных сталях достигает 100 мм и более. Легирующие элементы понижают мартенситный интервал МН…МК, что приводит к увеличению доли остаточного аустенита в структуре закаленной стали и, соответственно, снижению твердости.
Превращения при отпуске, включающие распад мартенсита и коагуля-цию карбидов, в легированных сталях затруднены, следовательно, уменьшение твердости и прочности при отпуске происходит менее интенсивно, чем в углеродистых сталях. Это следует учитывать при назначении температуры отпуска на заданную твердость.