626

образованием химического соединения железа с углеродом, обедненного углеродомпосравнению сцементитом.Такоесоединение называют Е-карбидом, имеющим формулу Fe2,3C.

Между решеткой мартенсита и решеткой Е-карбида имеет место так называемая когерентная связь, т.е. отдельные кристаллографические плоскости являются общими и для Е-карбида

идля мартенсита.

Вместах образования Е-карбида концентрация углерода в твердом растворе уменьшается, поэтому уменьшается степень тетрагональностимартенсита.Происходит уменьшение внутренних напряжений.Структура, состоящая из менеететрагонального мартенсита, когерентно связанного с Е-карбидом, называется

мартенситом отпуска.

При низком отпуске сохраняется игольчатая структура мартенсита, ноиглы становятся менеерезкими, более расплывчатыми.

Мартенситотпускаимеетбольшуютравимость,чеммартенсит закалки,иподмикроскопомвыглядитболеетемнойсоставляющей.

Твердость мартенсита отпуска практически не отличается от твердости мартенсита закалки. Поскольку при формировании мартенсита отпуска выделяющиеся Е-карбиды располагаются преимущественно не в объеме кристаллов, а по их границам, то в случае отпуска при температурах 250–350 °С заметно снижаетсяударнаявязкостьстали.Этоявлениеназываетсянеобратимой отпускной хрупкостью. Особенно ярко оно проявляется в легированных сталях. По этой причине отпуск таких сталей при температуре 250–350 °С обычно не производится.

При температурах, близких к 300–350 °С, решетка Е-карбида перестраивается в решетку цементита, отделяется от решетки твердого раствора и приобретает округлую форму. Образуется дисперсная смесь феррита и цементита, в которой кристаллы цементитаимеют зернистую форму. Такая структура называется трооститом отпуска. Отпуск при температурах 350–450 °С

называютсреднетемпературным.

Троостит отпуска является сильнотравящейся структурой и под микроскопом выглядит темной массой, игольчатое строение становится различимым под оптическим микроскопом при больших увеличениях (в 500 раз и более). Твердость сорбита состав-

ляет 300–350 HB (рис. 10).

11

Рис. 10. Троостит отпуска стали У8, 500

Частицы, образующие эту феррито-цементитную смесь, настолько малы, что с помощью небольшого увеличения различить их не представляется возможным.

Структура троостита отпуска обладает высоким пределом упругости,поэтомусреднетемпературныйотпускприменяютдля рессор, пружин и т.д.

При температурах 550 - 600°С происходит укрупнение зернышек цементита, образуется мелкозернистая смесь феррита и цементита, которая называется сорбитом отпуска (рис. 11).

Рис. 11. Сорбит отпуска стали У8, 500

12

Отпуск при температурах 550–650 °С называется высокотемпературным.Послевысокотемпературного отпуска болееполно снимается внутреннее напряжение, понижается твердость закаленной стали, но значительно повышается пластичность, т.е. обеспечивается комплекс повышенных механических свойств по сравнению с отожженным состоянием.

2.Порядок выполнения работы

1)Начертите схему кристаллической решетки мартенсита закалки. Укажите примерную твердость мартенсита низко-, средне- и высокоуглеродистой стали (С 0,1 %, С 0,4 %,

С0,8 %).

2)Проведите микроисследование и схематически зарисуйте микроструктуру коллекции шлифов стали 50 и стали У10. На схемах обозначьте каждую структурную составляющую.

3)По микроструктуре определите, какой термической обработке подвергались образцы.Укажите, выше какой критической точки сталь нагревалась, с какой скоростью по отношению к

критической скорости (vкр) охлаждалась, был ли отпуск и при какой температуре.

4)Укажите структуры перлитного типа, их фазовый состав и твердость.

13

	Оглавление
Тема: Микроструктура углеродистых сталей после различной термической
	обработки ................................................................................................	3
1.	Краткие теоретические сведения ..................................................................	3
	1.1. Влияние скорости охлаждения на структуру углеродистых сталей ...........	3
	1.2. Структура углеродистых сталей после закалки.......................................	7
	1.3. Структура углеродистых сталей после отпуска ......................................	10
2.	Порядок выполнения работы .....................................................................	13

14

Учебное издание

Тихомирова Людмила Борисовна Самойлова Елена Владимировна

МИКРОСТРУКТУРА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ПОСЛЕ РАЗЛИЧНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Материаловедение», «Конструкционные материалы»

Редактор Л.В. Лебедева

Компьютерная верстка Ю.В. Борцова

	Изд. лиц. ЛР № 021277 от 06.04.98.
	Подписано в печать 14.10.10.
1,0 печ. л.	0,9 уч.-изд. л.	Тираж 300 экз.	Заказ № 2244

Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения 630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191

Тел./факс: [phone]. Е-mail: [e-mail]