Упрочнение машиностроительной стали (часть 1)
В общем случае применительно к деформированию мартенсита справедливы основные положения относительно влияния деформации на строение пересыщенных твердых растворов: происходит их частичный распад уже непосредственно при деформировании, существенно интенсифицируется распад при последующем нагреве, изменяется характер распределения и дисперсность частиц второй фазы.
Еще в 1943 г. С. Т. Кишкин в результате карбидного анализа электролитически выделенных осадков установил, что холодная пластическая деформация закаленных образцов приводит к распаду мартенсита.
В работе Г. В. Курдюмова, Б. Д. Грозина, Л. И. Лысака закаленные образцы стали 40 и У12 подвергали всестороннему неравномерному холодному сжатию (в обоймах по методике Б. Д. Грозина) на 18 и 28%, а затем рентгенографическому исследованию. О распаде мартенсита свидетельствовали данные рентгеноанализа, а также повышение предела прочности на сжатие закаленной стали при незначительной деформации (0,5 — 2%), когда наиболее интенсивно образуются весьма дисперсные карбиды.
В существенном дисперсионном твердении мартенсита закаленных сталей с 0,47 и 0,74% С под влиянием холодной пластической деформации сообщается в работе Вильсона. При низком отпуске (100—200° С) закаленной и деформированной стали, а также после деформации низкоотпущенного мартенсита количество карбидов уменьшилось; автор пришел к выводу о растворении карбидов в связи с переходом углерода и места образовавшихся скоплений дислокации.
Закаленная низкоуглеродистая сталь AISI 1340 имела прочности 135 кГ/мм2, а σТ/σВ=0,73; растяжение на 4% после закалки с последующим 2-ч отпуском при 150° С привело к увеличению предела прочности до 160 кГ/мм2, но главное предел текучести оказался почти равным пределу прочности σТ/σВ≈1.
Пакстон и Басби производили холодную пластическую деформацию стали 4340 после закалки и отпуска при 300° С (1 ч) растяжением с остаточным удлинением до 3%. Предел прочности при этом с 175 до 195 кГ/мм2 ; сужение поперечного сечения не снизилось ниже 30% .В этих экспериментах дополнительный отпуск применен не был.
В работах Стефенсона и Коэна также изучалось влияние деформации мартенсита стали 4340, но в этом случае применялся дополнительный отпуск, температуру которого, как и температуру предварительного отпуска, варьировали в широких пределах. Ныло показано, что такая обработка дает наибольший эффект в случае проведения дополнительного отпуска при более низких температурах, чем предварительный.