Влияние исходной структуры на свойства стали

Карбиды пластинчатой формы, как менее термодинамически устойчивые, быстрее растворяются при нагреве под закалку, что определяет несколько большую прокаливаемость сталей с такой структурой. Однако такие карбиды не могут эффективно препятствовать росту зерна аустенита. После закалки такие стали имеют структуру крупнопластинчатого мартенсита, т.е. пониженную прочность. Стали с такой структурой более склонны к образованию закалочных трещин.

Цементитная сетка в структуре недопустима. Наличие хрупкой составляющей по границам зерен снижает прочность стали. Для устранения цементитной сетки необходимо выполнить нормализацию – нагрев выше точки Ас_m с (целью растворения цементита) с последующим охлаждением на воздухе. Такое ускоренное охлаждение по сравнению с охлаждением с печью необходимо для предупреждения выделения вторичного цементита по границам зерен, т.е. для подавления образования цементитной сетки. Для снижения твердости после этой операции выполняется высокий отпуск или же отжиг по стандартному режиму.

Стали со структурой пластинчатого перлита обладают пониженной обрабатываемостью резанием (табл. 4).

Таблица 4.

Влияние структуры стали У12 в отожженном состоянии на обрабатываемость резанием по критерию V60 [2].

Размеры карбидных частиц определяют твердость стали. Твердость сталей У10…У12 со структурой зернистого перлита балла 5…6 составляет 160…170НВ, а при балле 3…4 возрастает до 187…217НВ. Увеличение твердости ухудшает обрабатываемость резанием.

Таким образом, оптимальной структурой является перлит 4–5 балла.