Отпускная хрупкость.

Отпускной хрупкостью называют снижение ударной вязкости (рис.21) конструкционных сталей при температурах отпуска 250…350°С и 500…600°С.

Рис.21. Влияние режима отпуска на ударную вязкость сталей.

В температурном интервале 250…350°С развивается отпускная хрупкость первого рода (Ι). Наиболее отчетливо она проявляется у малоуглеродистых легированных сталей. Причинами такой хрупкости могут быть выделение хрупкой фазы (избыточных карбидов) по границам зерен, а также превращение пластичной фазы - остаточного аустенита в более прочную и менее пластичную - нижний бейнит или мартенсит. Этому дефекту подвержены также углеродистые конструкционные стали.

Отпускная хрупкость второго рода (ΙΙ) развивается в интервале температур 500…600°С с последующим медленным охлаждением (в печи или на воздухе). Такая хрупкость характерна для хромистых, марганцевых, хромоникелевых и хромомарганцевых конструкционных сталей. Причиной возникновения является выделение избыточных карбидов по границам зерен при медленном охлаждении после отпуска. Быстрое охлаждение после отпуска (в воде), или дополнительное легирование молибденом (0,3%) или вольфрамом (0,5…0,7%) исключают возможность развития отпускной хрупкости 2-го рода.

Старение.

Старение используют при окончательной термической обработке сплавов, предварительно подвергнутых закалке без полиморфного превращения (без образования мартенсита). При старении происходит упрочнение сплавов, протекающее во времени без заметного изменения микроструктуры. Наиболее отчетливо этот процесс происходит при старении дюралюминия и низкоуглеродистых (≤0,1%С) сталей. Известны два вида старения сталей: термическое и деформационное.

Термическое старение происходит после закалки и связано с выделением из пересыщенного α-твердого раствора (феррита) дисперсных карбидных или нитридных частиц. Это может происходить как при комнатной температуре (естественное старение), так и при повышенной до 50…150°С температуре (искусственное старение).

Деформационное старение происходит после холодной пластической деформации низкоуглеродистых сталей. Различают естественное старение при комнатной температуре в течение 15…16 суток и искусственное (несколько минут при 200…350°С). Эффект упрочнения при старении связан с торможением дислокаций выделившимися из твердого раствора дисперсными частицами карбидов или нитридов, а также с образованием атмосфер Коттрелла из атомов углерода и азота вокруг дислокаций, что затрудняет их движение.