Качество стали

Углеродистые стали в исходном (отожжённом) состоянии имеют структуру зернистого перлита, низкую твердость (HB 170−180) и хорошо обрабатываются резанием. Температура закалки углеродистых инструментальных сталей У10-У13 должна быть 760−780 0 С, т. е. несколько выше Ас1, но ниже Аст для того, чтобы в результате закалки стали получали мартенситную структуру и сохраняли мелкое зерно и нерастворбные частицы вторичного цементита. Закалку проводят в воде или водных растворах солей. Мелкий инструмент из сталей У10-У12 для уменьшения деформаций охлаждают в горячих средах (ступенчатая закалка).

Отпуск проводят при 150−1700 С для сохранения высокой твёрдости (62−63 HRC).

Сталь У7 закаливают с нагревом выше точки Ас3 (800−8200 С) и подвергают отпуску при 275−325 0 С (48−58 HRC).

Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента только для резанья материалов с малой скоростью, так как их высокая твёрдость сильно снижается при нагреве выше 190−200 0 С.

2. Диаграмма состояния железо-карбид железа.

Стали, содержащие от 0,8 до 2.14% С, называют заэвтектоидными.

В начале нагревания заэвтектоидный сплав имеет структуру перлита и вторичного цементита.

При повышении температуры до 7270 С сплав просто нагревается. В т. 1 происходит эвтектоидное превращение, перлит превращается в аустенит. От точки 1 до точки 2 сплавы имеют структуру аустенит + вторичный цементит. По мере приближения к точки 2 концентрация углерода в аустените увеличивается согласно линии SE.

При температурах, соответствующих линии SE (т. 2), аустенит оказывается насыщенным углеродом, и при повышении температуры сплав имеет структуру только аустенита. До точки 3 в сплаве не происходит никаких изменений, просто увеличивается температура.

При повышении температуры в точки 3 твёрдый аустенит начинает плавиться. Структура становится жидкость+аустенит. До точки 4 сплав продолжает плавиться.

В точке 4 под влиянием высокой температуры весь аустенит расплавляется. Структура становится — жидкость.

3. При нагреве выше температуры 7270 С число зародышей всегда достаточно велико и начальное зерно аустенита мелкое. Чем выше скорость нагрева, тем меньше зерно аустенита, так как скорость образования зародышей выше, чем скорость их роста.

При дальнейшем повышении температуры или увеличении длительности выдержки при данной температуре происходит собирательная рекристаллизация и зерно увеличивается. Рост зерна, образовавшегося при нагреве до данной температуры, естественно, не изменяется при последующим охлаждении.