Свойства стали после отпуска.

Результатом отпуска закаленных стальных деталей является повышение их конструкционной прочности при заданных условиях эксплуатации. Для деталей, работающих в условиях трения и изнашивания, после закалки проводят низкотемпературный отпуск в интервале температур 150…200°С. Структура после этого вида отпуска – мартенсит отпуска (М_О), твердость снижается незначительно, а предел прочности несколько возрастает (рис.20).

Трещиностойкость углеродистых сталей после низкотемпературного отпуска остается невысокой, о чем косвенно свидетельствует практически не изменяющееся значение ударной вязкости KCU(рис.20).

Рис.20. Влияние температуры отпуска на механические свойства углеродистой стали.

Низкотемпературный отпуск проводят в течение 1…3 часов как заключительную операцию термообработки после поверхностной закалки, а также после объемной закалки, применяющейся в качестве дополнительной термообработки при цементации или нитроцементации. Кроме деталей машин, низкотемпературному отпуску подвергают режущие и мерительные инструменты, штампы из углеродистых и легированных инструментальных сталей.

Отпуск в интервале температур 200…350°С не проводят из-за явления отпускной хрупкости, о чем свидетельствует снижение ударной вязкости (рис.20).

Среднетемпературный отпускпроводят при температуре 350…500°С. В результате образуется дисперсная феррито-цементитная смесь – тростит отпуска (Т_О). Твердость снижается, но повышается ударная вязкость, и, что особенно важно, достигается максимальное значение предела упругости σ_УПР(рис.20).

Поэтому данному виду отпуска подвергают детали рессорно-пружинной группы, от которых по условиям эксплуатации требуются высокие упругие свойства, а также достаточные твердость, прочность и трещиностойкость.

При температуре 500…650°С проводят высокотемпературный отпуск, в результате чего образуется феррито-цементитная структура – сорбит отпуска (С_О). Основным отличием этой структуры от тростита отпуска является более крупный размер зерен цементита. Заметно снижаются твердость и прочность стали, но значительно возрастают ударная вязкость и трещиностойкость.. Термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска, называется улучшением. Улучшению подвергают детали, которые по условиям эксплуатации должны обладать достаточной прочностью и хорошей сопротивляемостью ударным нагрузкам.

Температуры отпуска легированных конструкционных сталей общего назначения (∑_Л.Э.= 5…6%) такие же, как и для углеродистых конструкционных сталей. Однако для легированных сталей характерным является снижение ударной вязкости при отпуске, называемое отпускной хрупкостью.