Упрочнение машиностроительной стали (часть 3)   

   Исчезновение и измельчение карбидов в результате деформирования мартенсита и последеформационного отпуска можно объяснить, скорее всего, их обратным растворением и после­дующим выделением при возникновении большей плотности участков их зарождения. Если после первичного отпуска кар­биды располагались в виде характерной сетки, то после деформи­рования и вторичного отпуска они равномерно распределились по всему объему и, главное, расстояние между ними уменьши­лось почти вдвое и достигло величины 300—400 А, при которой начинает действовать упрочнение, обусловленное уменьшением межкарбидного расстояния.

   При повышении температуры вторичного отпуска выше тем­пературы первичного отпуска никакой разницы в количестве и величине карбидных частиц не обнаружено (по данным электронномикроскопического анализа), что согласуется и с отсутствием  изменения  механических  свойств.

   Ионт приводит данные о влиянии обработки с деформи­рованием мартенсита на свойства высокопрочной стали 300М. После закалки, предварительного отпуска при 300° С, наклепа 1% и окончательного отпуска при 200° С (2 ч) было получено приращение предела текучести от 172 до 225 кГ/мм². Общее удлинение при этом не падало ниже ~3%, а сужение в шейке — не ниже 35%. Однако в связи с падением стабильного удлинения до нуля после такой обработки наблюдалась резко выраженная механическая неустойчивость стали. Эту механическую неустой­чивость можно снизить уменьшением степени предварительной деформации мартенсита. Как следует из рис. 5, предел текуч есть очень быстро возрастает при весьма малых деформациях и ста­новится равным пределу прочности уже при 0,4% предваритель­ного удлинения. Если применять такие малые деформации, то резкое упрочнение достигается при практически полном со­хранении пластичности.

Брейер и Поляковский деформировали закаленные прутки стали 4340, протягивая их в калибре с обжатием до 10% был получен предел прочности около 280 кГ/мм при сужении попе­речного сечения 30%. Дальнейшее изучение упрочнения стали 4340 протягиванием закаленных прутков в калибрах было проведено Чезаре. После закалки, предваритель­ного отпуска при 200″ С, деформации с обжатием 10% и повторного отпуска при 200° С предел текучести возрос со 355 до 260 кГ/млг, а предел проч­ности — с 225 до 265 кГ/мм².

   В. С. Меськип и Л. А. Кирмалов подвергали растяжению на 1 — 1,5% закаленную сталь состава 0,4% С, 2,5% Si, 1% Сг, 2,5% Ni; 0,3% Mo, 0,3% V; был достигнут предел пропорциональности 245—250 кГ1мм^г при удовлетворительной пластичности (δ= 2,5 — 4,7%, Ψ= 12,5 — 23,5%) и волокнистом изломе. На стали такого же типа, но легированной вольфра­мом, вместо молибдена удалось по­лучить   предел   пропорциональности 275 кГ/мм² при сравнительно низкой пластичности (δ = 2,8%, Ψ = 3 — 4,5%), но волокнистом изломе. Авторы пришли к за­ключению, что в результате ТМО с деформацией мартенсита значения предела прочности мало изменяются, но резко повы­шаются пределы пропорциональности и текучести, которые достигают величины предела прочности. Дополнительный после наклепа отпуск, по мнению авторов, повышает предел проч­ности, при этом предел пропорциональности возрастает до но­вого значения предела прочности, однако несколько ухуд­шается удлинение по сравнению с наклепом без отпуска. Г. И. Креймерман и И. В. Паисов изучали влияние температуры окончательного отпуска в интервале от 200 до 400° С (2 ч) на механические свойства некоторых сталей (табл. 1) после закалки, предварительного отпуска при 200° С в течение 1 ч и наклепа растяжением (1 — 1,5% остаточной деформации). Для расчета характеристик прочности и пластичности размеры образцов после наклепа принимали за исходные.