Коагуляція карбідів

Коагуляція карбідів (четверте перетворення при відпуску).(500-680 С). Підвищення температури відпуску вище 400-500 С у вуглецевих та багатьох низько- і середньо легованих сталях не викликає змін фазового складу. Однак, з підвищенням температури змінюється мікроструктура; відбувається коагуляція та сфероїдизація карбідів і змінюється субструктура - фази.

Коагуляція карбідів при відпуску відбувається в результаті розчинення більш менших і росту більш великих часток цементиту при одночасному збідненні вуглецем - твердого розчину. Структуру сталі після високого відпуску називається сорбітом відпуску.

Часточки карбідів в структурі троститу або сорбіту відпуску відрізняються від троститу та сорбіту, які отримали в результаті розпаду переохолодженого аустеніту, мають зернисту, а не пластинчату будову. Утворення зернистих структур покращує багато властивостей, особливо пластичність і в язкість, а головне опір руйнуванню. При однаковій твердості та тимчасовому опорі сталь із зернистою структурою має більш високі значення границі текучості, відносного звуження та ударної в язкості.

В результаті коагуляції розмір часток карбідів стає 1 мкм, тоді як після відпуску при 400-450 С (тростит відпуску) їх розмір 0,3 мкм. При температурах, близьких до точки А , утворюється більш груба ферито - карбідна структура (діаметр карбідних часток 3мкм), називається зернистим перлітом. При цих температурах відбувається рекристалізація фериту та зникає його субструктура.

Легуючі елементи Сг, Mo, W, V уповільнюють процес коагуляції. Тому після відпуску при однаковій температурі сталь, легована цими елементами, зберігає більш високу дисперсність карбідних часток і відповідно більшу міцність. При вказаних високих температурах стає можливим і дифузія легуючих елементів, яка призводить до їх перерозподілу між феритом і цементитом. Карбідоутворюючі елементи (Сг, Mo, W, V) дифундують із фериту в цементит, не карбідоутворюючі (Ni, Co, Si) – із цементиту в ферит. Збагачення цементиту легуючими елементами до границі насичення призводить до його перетворення в спеціальний карбід (М С , М С , М С або МС), який утворюється в тих самих місцях, де раніше були частки цементиту(перетворення «на місці»). Однак можливе і пряме виділення часток спеціальних карбідів, які визивають ефект дисперсійного твердіння.