* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Сталь. Возникает вопрос, какая же из форм строения, получаемых при яыстрэм охлаждении С . предста вляется технически наиболее желательной? Поль зуясь метопэм исключения формы, заведомо непри годной, хрупкой, и формы, практически недостижи мой для эбыкяоаенной С. баз специальных приме сей, прчхоаим к выводу, что наивыгодн-йшей из трех является форма строения распавшегося р а с твора. Н о , как указывалось выше, поручение такой формы строения С . путем одного только быстрого или ускоренного охлаждения—задача чрезвычайно гадательная; малейшее изменение условий охла ждения влечет з а собой получение иек< торого избытка соседних ф о р м , т.-е. заметной степени дифференциации распавшегося р а с т в о р а , с одной стороны, твердого р а с т в о р а в альфа-железе—с другой стороны. Поэтому, металлургическая практика, значи тельно опередив теоретическое обоснование про цессов термической обработки, нашпа иной «туть получении наивыгоднейшего строения С . Этот путь заключается в перемене самого направления изменения теплового состояния: вместо фиксиро вания известного строения С . при определенной скорости охлаждения более практичным оказалось получение аналогичного ж е строения прн вторич ном нагревании С , предварительно охлажденной г астолько быстро, чтобы сохранилось строение действительного твердого раствора углерода в альфа-железе. Нагр«вая С , сохранившую строе ние твердого р а с т в о р а , постепенно и о с т о р о ж н о , получаем возможность: 1) создать условия для прохождения того процесса выхода атомов угле рода из р а с т в о р а и образования частиц карбида, который был задержан благодаря быстрому охла ждению; 2) регулиоовать самый процесс р а с п а д е ния твердого раствора и объединения частиц карбиаа—останавливая нагревание на известной температуре, соответствуй щей желательной для нас степени развития проц-сса. При таком спо собе придания С. наивыгоднейшего и наиболее однородного строения легко может быть достиг нута цель, недостижимая почти при использова нии только одного охляжденся С. без последую щего нагревания. Испытание механических свойств С , обработанной подобным образом со вторичным нагреванием после быстрого охлаждения, подтвер жпает «се вышесказанное. Действительно, свой ства С. изменяются все время, следуя за измене нием температуры нагрева С . после закалки. П р и малых степенях .отпуска" — так наз. эта опера ция на практике,—получается материал с высокими упругими свойствами (влияние свойств твердого раствора), но недостаточным запасом пластичности. Дальнейшее повышение температуры отпуска вле чет за собой постепенное понижение упругих свойств и соответствующее возрастание свойств пластических. При такой температуре нагрева С. при отпуске, при которой частицы карбида полу чают возможность более или менее свобоано пере мещаться, а также при достаточно продолжитель ной выдержке при этой температуре, получаем свойства, близкие к свойствам С , имевшимся первоначально, яо термической обработки, но заметно .улучшенные*, благодаря чему и самая операция получила название в Германии .Vergiiten"—улучшения. Т- обр., термическая обработка (тепловая) С . должна составляться, в общем случае, из двух совершенно отдельных операций: 1) закалки, т.-е. нагрева до температур, достаточно высоких для того, чтобы в С. все железо перешло в форму гамма-железа, и быстрого охлаждения от этой температуры, с целью получения ппоимуще ственной формы строения твердого раствора угле рода в альфа-железе, и 2) отпуска—кагр ва до температур сравнительно низких (от 150° до 650°С), с целью получения однородного строения распав шегося твердого раствора с различной степенью дифференциации поодуктов распадения раствора. 3. Наклеп С. (холодная механическая обработка давлением). Подобного ж е рода изменение свойств С . как и при термической обработке, может быть 28 достигнуто путем известной степени деформиро вания куска С. в холодном с о с т о я н и и . При этом t в особенности для малоуглеродиетой С . , наблю дается значительное повышение упругих свойств ! и понижение свойств пластических. Примером может служить в о л о ч е н и е проволоки, которым достигается повышение упругости с! в 5—6 р а з при соответствующем падении пласти ческих свойств Механизм воздействия наклепа на строение и свойства С . недостаточно изучен. 4. Отжиг С. Переходя к области обычного охлаждения С, соответствующего условиям В = 2т И в > (см. диагр. фиг. 22), мы снова сталкиваемся с возможностью получения неодноооаного строения С , являющегося в этом случае следствием двух причин: 1> получения различной степени р о с т а образований карбида железа в р а з ных областях изделия, 2) получения различной величины зерна (кристаллических областей с оди наковой ориентировкой осей) структурных соста вляющих С И то и другое обстоятельство влечет за собой изменение свойств С . в худшую или лучшую с т о р о н у . Пра-стически возможны два случая: во-первых, когда издепие, изготовленное из С , применяется без дальнейшей термической обработки; во-вторых, когда и э г о т о в л г н о е изделие подвергается, с целью получения наивыгоднгйлих свойств, термической обработке. В т м и другом случае представляется необходимым придать металлу известную степень однородности строения и с-ойств, что и дости гается путем применения операции тепловой обра¬ ботки, с о с т о я щ е й из нагревания до известной температуры и последующего спокойного охлажде ния более или менее замедленного. Подобного рода операции тепловой обработки носят назва ние: „отжига" (Annealing, recuit, Gluhen) при охла ждении достаточно медленном, „нормализации" (normalisation) при охлаждении в атмосферном воздухе, .отжига при низких температурах" (lonnealing), если температура нагрева не превы шает температуры превращения, совершающегося в С . при нагревании. Отжиг, как предварительная операция, подго товляющая С. к дальнейшей термической обра ботке, выполняется так, чтобы металл получил наибольшую мягкость и наибольшую вязкость, соответствук щую наиболее равномерному и мел кому распределению структурных составляющих С. Отжиг, как окончательная операция, выпол няется несколько иначе, учитывая то обстоятель с т в о , что свойства материала должны проявить себя в безболезненной и волговременной работе изделия. В этом случае вырабатывается некоторая вполне определенная последовательность скоро стей охлаждения С , соответствующая получению равномерного строения и несколько повышенных упругих свойств. В том и другом случае температура нагрева выбираегся немного превышающей температуру превращения альфа-железа в гамма-железо. 5. Обработка поверхностного слоя стальных изделий. В о многих случаях практики машиностро ения приходится, с целью наибольшего использо вания С . как машиностроительного материала, прибегать к таким способам обработки С , кото рые позволили бы нам получить сочетание в од ном и том же изделии совершенно различных свойств металла. Т а к , н а п р . , при изготовлении автомобильных шестерен необходимо, чтобы мате риал трущихся поверхностей зубцов обладал наи более высокой твердостью и способностью сопро тивляться истиранию, в то ж е с а м о е время внутри шестерни, претерпевающей в работе очень боль шие напряжения под действием с и я постоянных и мгновенных (удары), металл должен иметь значи тельную в я з к о с т ь , однородность строения, при достаточно высоком сопротивлении ударам. Задача сочетания различных, часто даже вза имно исключающих свойств в одном и том ж е куске металла решается практически различными путями: 1) применением соответственно р а з р а б о танных к видоизмененных условий термической и