книги из ГПНТБ / Садовский, В. Д. Структурная наследственность в стали

В. Д. САДОВСКИЙ

СТРУКТУРНАЯ

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ В СТАЛИ

М о с к в а ,

«МЕТАЛЛУРГИЯ». 1973

1* Зак . 139

ПРЕДИСЛОВИЕ

За последние 30—40 лет в большом числе исследо­ ваний, проведенных у нас и за границей, были подверг­ нуты всестороннему іи глубокому .изучению кинетика и структурный механизм фазовых превращений, 'происхо­ дящих гори охлаждении стали из области аустенитног'о состояния. Несравненно меньше внимания уделялось изучению превращений при нагреве стали. Между тем нельзя не признать огромной практической важности изучения структурного механизма превращений при нагреве, поскольку с конкретным.и особенностями этого механизма непосредственно связана эффективность фа­ зовой перекристаллизации — явления, без глубокого по­ нимания которого нельзя построить ни правильной тео­ рии, ни научно обоснованной практики термической об­ работки стали, да « не только стали.

Металлография 'фазовой перекристаллизации при на­ греве стали все еще остается недостаточно разработан­ ной. В этой книге обобщены результаты исследований по изучению структурной наследственности, проводив­ шихся на протяжении ряда лет в Институте физики ме­ таллов Уральского научного центра АН СССР.

наследственности за последние годы существенно упро­ стилось в связи с использованием реактивов с добавка­

7

Г л а в а I

НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ СТРУКТУРНОЙ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В СТАЛИ

Всвоей первой работе, опубликованной в 1868 г. [1],

Д. К. Чернов установил существование двух критичес­

ких температур: точки а и точки Ь. Однако по справед­ ливому замечанию С. С. Штейнберга, «точка а в систе­

новой технологии обработки стали, которая была созда­

чало науке о термической обработке стали, Чернов сле­ дующим образом определил значение открытых им кри­ тических точек а, и Ь:

«Значение точки а заключается в следующем: сталь,

после того она охлаждается».

Необходимо подчеркнуть, что под изменением струк­ туры Чернов разумеет здесь изменение вида излома.

«Значение температуры Ь заключается в том, что сталь, будучи нагрета до температур низших Ъ и затем

1 «как бы тверда она ни была» — имеются в виду стали с раз­ личным содержанием углерода.

9

ванки до высокой температуры ковать ее до тех пор, по­

основного правила, и мы 'получим после ковки орудий­

мы придем к предположенной нами цели, если придав болванке нужную форму ковкою, сложение ее изменим в однородное аморфное при помощи нагрева, задержав его сейчас же быстрым охлаждением за температуру Ь». «Нагрев таким образом уже вполне откованную, а луч­ ше уже нагрубо обточенную и просверленную орудий­ ную болванку до температуры несколько выше Ь, сле­ дует погрузить ее по возможности скорее в охлаждаю­ щую среду —'будет ли то вода, масло или что другое — и, охладив в ней до температуры несколько низшей Ь, оставить затем охлаждаться уже медленно для того, что­ бы при дальнейшем охлаждении не осталось внутренних напряжений в металле» [1].

Кратко все это сводится к следующему. Чтобы по­ лучить мелкозернистое строение в стальной поковке, нужно заканчивать ковку по возможности при низких температурах вблизи точки Ь. Так как это трудно обес­ печить для всего объема крупной поковки, то практиче­ ски .всегда получится неоднородная (по величине зерна) структура и чаще крупнозернистая, чем мелкозернистая. Для получения однородной мелкозернистой структуры необходимо еще раз нагреть поковку немного выше точ­ ки b и по возможности быстро охладить ее ниже точки b (дальнейшее быстрое охлаждение не нужно и лучше за­ менить его медленным, для уменьшения внутренних на­ пряжений). Этой операции (нагреву выше точки Ь), по

10