Влияние температуры отжига на структуру и свойства стали

Рис. 4.6.3. Микроструктура стали 45 до отжига (а) и после отжига (б)

Микрошлиф 1 – сталь 45 после полного отжига (температура нагрева 860 °С). При нагреве создаётся мелкое зерно аустенита, а при по­следующем охлаждении из него образуются мелкие равноосные (округлой формы) зёрна феррита и пластинчатого перлита (рис. 4.6.3б). Такая структура обеспечивает твёрдость стали 1900 НВ и ударную вязкость КСU = 0,5 МДж/м².

Микрошлиф 2 – сталь 45 после отжига (температура нагрева 1000 °С – перегрев). При перегреве зерно аустенита укрупняется и при охлаждении из него образуется весьма характерная структура, состоящая из крупных зерен перлита и игольчатых выделений феррита – структура видманштетта (рис. 4.6.4). Твёрдость стали такая же, как у микрошлифа 1, а ударная вязкость КСU = 0,1 МДж/м².

а) б)

Рис. 4.6.4. Структура (а) и схема (б) микроструктуры видманштетта

Снижение ударной вязкости обуславливается разрушением стали по малопрочным игольчатым выделениям феррита. Наличие структуры видманштетта в стали является браковочным критерием заготовок и деталей. Структура видманштетта устраняется отжигом или нормализацией с правильной температурой нагрева.

Микрошлиф 3 – сталь У8А после сфероидизирующего отжига (температура нагрева 740–780 °С).

При последующем медленном охлаждении до 700–650 °С и дальнейшем охлаждении на воздухе из аустенита образуется ферритоцементитная структура с зернистой формой цементита – зернистый перлит (рис. 4.6.5).

Рис. 4.6.5. Структура а – пластинчатого, б – зернистого перлита

Этому виду отжига подвергают заэвтектоидную и эвтектоидную сталь. Заэвтектоидная сталь со структурой зернистого перлита обладает, по сравнению со сталью с пластинчатым перлитом более низкой твердостью: 1600–1800 HB для стали с зернистым перлитом и 1800–2500 HB с пластинчатым перлитом.