Превращения при отпуске закаленной стали

После закалки сталь имеет структуру тетрагонального мартенсита и остаточного аустенита. Свежезакаленное состояние стали характеризуется крайней нестабильностью структуры и свойств, высокими остаточными напряжениями и хрупкостью. Стальные изделия после закалки использовать в эксплуатации нельзя, более того они могут повреждаться даже от воздействий, получаемых при транспортировке и хранении. Поэтому все закаленные изделия подвергают отпуску.

Отпуск – это термическая обработка закаленных сплавов (главным образом стали), которая заключается в нагреве ниже нижней критической точки А_с1, выдержка и охлаждение. Цель отпуска — снятие остаточных напряжений и получить оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости.

Докритический интервал температур 20-600°С, можно разделить на четыре интервала, в которых происходят основные процессы, определяющие результаты отпуска, а именно:

- выделение углерода из пересыщенного a-твердого раствора и снижение тетрагональности мартенсита активно протекает в I температурном интервале до 150 °С, затем менее интенсивно идет во II и III интервалах вплоть до 400 °С;

-превращение остаточного аустенита в мартенсит происходит во II интервале температур (150-250 °С);

- снижение внутрикристаллических напряжений, напряжений II рода начинается сразу, но наиболее интенсивно протекает в III интервале от 250 до 400 °С;

- образование карбидных частиц начинается в III интервале при температуре выше 300 °С, а интенсивная их коагуляция (рост) - в IV интервале при температурах 500-600 °С.

Игольчатый характер структуры при отпуске сохраняется до высоких температур отпуска, у некоторых сталей вплоть до 550 °С.