Дефекты легированных сталей

1.Отпускная хрупкость

При отпуске закаленных сталей вязкость и пластичность обычно возрастают. Однако, в некоторых температурных интервалах (~ 300⁰ и ~ 550⁰) может произойти снижение ударной вязкости, что называется отпускной хрупкостью (см. рис. 10.4).

Отпускная хрупкость I родав интервале 250-400⁰С не исправляется последующим отпуском при той же температуре, поэтому называется необратимой, вязкость стали получается ниже, чем при отпуске 200⁰С. Отпускная хрупкость I рода присуща как легированным, так и нелегированным сталям и обусловлена неоднородностью распада мартенсита при этих температурах. В связи с этим отпуск при температурах от 250 до 350⁰С обычно не проводят.

Отпускная хрупкость II роданаблюдается при медленной скорости охлаждения с температуры отпуска ~ 550⁰ и только у легированных сталей. Последующий отпуск на ту же температуру с быстрым охлаждением исправляет сталь, поэтому эту хрупкость называют обратимой. Склонность к отпускной хрупкости II рода возникает при легировании ее хромом и марганцем; хромом и никелем и при наличии в ней больше 0,01%Р. При высоком отпуске по границам зерен выделяются мелкие частицы карбида хрома. На место атомов хрома при медленном охлаждении диффундируют атомы фосфора, а также Н, N, О, что вызывает хрупкость по границам зерен. При быстром охлаждении с температуры отпуска фосфор не успевает переместиться к границам зерен.

Добавки молибдена 0,2-0,4% (не больше) снимают склонность к отпускной хрупкости II рода. Особенно эффективно влияет снижение количества фосфора до тысячных долей процента.

Обычно легированные стали после высокого отпуска охлаждают в масле, а крупные детали – в воде, что предотвращает падение вязкости.

Отпускная хрупкость может возникнуть также в том случае, если детали долго находятся (работают) при температурах 500-550⁰С; быстрое охлаждение не исправляет сталь в этом случае. Такие детали изготовляют из стали с добавкой молибдена. Стали особо высокого качества не подвержены отпускной хрупкости II рода, т.к. у них очень мало фосфора (тысячные доли процента).

Рис. 10.4 Отпускная хрупкость I и II рода.

Флокены.

Флокены – трещины в стали с белым налетом на поверхности разрушения, поэтому в переводе флокены – хлопья.

Флокены могут быть в любых сталях, но наиболее часто встречаются в хромистых. Флокены возникают после горячей обработки давлением; в литой стали они обнаруживаются редко. Одной из главных причин образования флокенов можно считать растворенный в стали водород, который выделяется из стали при температуре ниже 200⁰С и приводит к ее растрескиванию. Вакуумирование, удаление из стали водорода, устраняет флокены.

Медленное охлаждение проката или поковок также уменьшает склонность к флокенобразованию, т.к. водород успевает выделиться из стали путем диффузии.