Хрупкость при отпуске легированных сталей

При отпуске легированных сталей иногда наблюдается падение ударной вязкости. Это явление называется отпускной хрупкостью.

В интервале 250...400^oС наблюдается необратимая хрупкость - хрупкость первого рода(рис. 8.18). Избежать ее нельзя, так как она не зависит от химического состава, то есть она наблюдается у всех сталей (углеродистых и легированных) и не зависит от скорости охлаждения. Повторный отпуск от той же температуры не устраняет ее. Эту хрупкость можно устранить нагревом выше 400^oС, но тогда падает твердость, что нежелательно.

Причина хрупкости- неравномерное распределение карбидов. При распаде мартенсита хрупкие карбиды образуются преимущественно по границам зерен и охрупчивают сталь. Кроме того, в этом интервале температур остаточный аустенит переходит в более хрупкий мартенсит.

В интервале 500...650^oС наблюдается обратимая хрупкость, то есть хрупкость второго рода. Ее можно избежать повторным отпуском от той же температуры, но с последующим быстрым охлаждением в масле или в воде (для крупных деталей). Эта хрупкость наблюдается только в легированных сталях, и то не во всех, а содержащих легирующие элементы Сr, Мn, Р, Мn+Ni, Сr+Ni.

Рис. 8.18. Влияние температуры отпуска на ударную вязкость КС легированной стали

Для крупных изделий, когда сердцевину не удается быстро охладить, используют стали с добавками молибдена или вольфрама по 0,5%, которые устраняют хрупкость второго рода. Например, сталь 40ХНМ.

Причина хрупкости - неравномерное распределение карбидов, и особенно фосфора. Они преимущественно концентрируются по границам зерен.