03.02.2016

Сталь 40

Сталь 40

Сталь 40

Сталь 40 подверглась закалке от температур 760 и 840 С. Используя диаграмму состояния железо-цементит, укажите выбранные температуры нагрева и опишите превращения, которые произошли при двух режимах закалки. Какому режиму следует отдать предпочтение и почему? 
Закалка доэвтектоидной стали заключается в нагреве стали до температуры выше критической (А с3 ), в выдержке и последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую. 

Температура точки А с3 для стали 40 составляет 790С. 

Если доэвтектоидную сталь нагреть выше А с 1 . но ниже А с3, то в ее структуре после закалки наряду с мартенситом будут участки феррита. Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердость стали после закалки. При нагреве до температуры 760 С (ниже точки А с3 ) структура стали 40 - аустенит + феррит, после охлаждения со скоростью выше критической структура стали - мартенсит + феррит. 

Аустенит неоднороден по химическому составу. В тех местах, где были пластинки цементита, аустенит богаче углеродом, а где пластинки феррита - беднее. Поэтому при термической обработке для выравнивания химического состава зерен аустенита сталь нагревают немного выше критической точки А с3 (на 30-50С) и выдерживают некоторое время при этой температуре. Процесс аустенизации идет тем быстрее, чем выше превышение фактической температуры нагрева под закалку относительно температуры А с3 . Доэвтектоидные стали для полной закалки следует нагревать до температуры на 30-50 С выше А с3 . Температура нагрева стали 40 под полную закалку, таким образом, составляет 820-840С. Структура стали 40 при температуре нагрева под закалку - аустенит, после охлаждения со скоростью выше критической - мартенсит. 

Если нагреть выше этой температуры мелкие зерна аустенита начинают соединяться между собой и чем выше температура нагрева, тем интенсивнее увеличиваются размеры. Крупнозернистая структура ухудшает механические свойства стали . 

Поэтому следует отдать предпочтение закалке от температуры 840 С.