Влияние температуры отпуска на превращение мартенсита закалки

Для повышения вязкости закалённых сталей выполняется дополнительная термическая операция, называемая отпуском. Это нагрев стали до температур ниже линии А₁, при которых неравновесное состояние – мартенсит закалки – претерпевает диффузионное превращение в более устойчивое состояние.

При нагреве до 200 °С частично снимаются внутренние напряжения, так как внутри твёрдого раствора незначительное количество углерода, взаимодействуя с железом, образует ε-карбид (Fе_XС, где X = 2,0–2,4), а содержание углерода в основном объёме мартенсита снижается. Это приводит к повышению вязкости стали практически без разупрочнения, т. е. без снижения прочности и твёрдости. Полученную структуру называют мартенситом отпуска.

При среднем (300 – 400 °С) и высоком (500 – 600 °С) отпусках мартенсит закалки распадается на феррит и цементит. В совокупности свойства этих фаз обусловливают разупрочнение стали. Вязкость же стали существенно возрастает. Структура, полученная средним отпуском, называется трооститом отпуска – мелкодисперсная ферритоцементитная смесь. При высоком отпуске происходит укрупнение (коагуляция) цементитных частиц за счёт растворения более мелких. Эта структура имеет название сорбит отпуска – дисперсная ферритоцементитная смесь. В обеих структурах цементит имеет форму, близкую к округлой (зернистую) и эти структуры характеризуются диаметром цементитных частиц D.