Вплив легуючих елементів на прокаліваемость стали, сталь і все про стали

З впливом легуючих елементів на кінетику ізотермічних перетворень переохолодженого аустеніту пов'язане їх дію на найважливішу технологічну характеристику стали - її прокаліваемость. Інтенсивність впливу легуючих елементів в цьому напрямку визначається збільшенням стійкості переохолодженого аустеніту і, отже, зменшенням критичної швидкості гарту стали.

Чим більше легуючий елемент зрушує вправо криві початку перетворень аустеніту в районі його мінімальної стійкості на діаграмах ізотермічного розпаду аустеніту, побудованих в координатах температури - час. тим більше він збільшує прокаливаемость стали.

Всі легуючі елементи, крім З, збільшують прокаливаемость стали, однак ефект їх дії неравноценен. Найважливіші легуючі елементи можуть бути розташовані в наступний .ряд порядку спадання ступеня їх впливу на прокаліваемость в одно-легованої сталі: Мп, Мо, Сг, Ni, Си, Si.

Потрібно, однак, відзначити, що ефективна дія молібдену на прокаліваемость проявляється в тих випадках, коли він присутній в невеликих кількостях, порядку десятих відсотка. Подальше зростання вмісту молібдену вже не призводить до пропорційного підвищення прокаливаемости. Цікаво також, що фосфор дуже енергійно збільшує прокаливаемость стали, в той час як сірка її зменшує.

Порівняно недавно було встановлено, що добавки бору в кількості 0,003- 0,005% відзначаються різким підвищенням прокаливаемости стали, порівнянним приблизно з дією 1% нікелю. Однак таку ефективну дію на прокаліваемость бору виявляється головним чином в однолегірованной цим елементом маловуглецевої сталі. У висоуглеродістой, а також в сильнолегованих сталях воно в значній мірі послаблюється.

Корисний вплив карбидообразующих елементів на прокаліваемость проявляється тільки тоді, коли ці елементи будуть переведені при нагріванні під загартування в аустеніт. Якщо карбидообразующие елементи збережуться в загартованої сталі у вигляді нерозчинних при нагріванні карбідів, в такому випадку, пов'язуючи частина вуглецю в неактивну форму (нерозчинені карбіди), ці елементи можуть навіть погіршувати прокаліваемость стали.

Якщо в стали присутній одночасно кілька легуючих елементів, то, як показують спостереження, кількісно ефект впливу елементів на прокаліваемость взаємно посилюється. Цим частково і пояснюється, що для термічно оброблюваних виробів великої товщини, з метою забезпечення їх прокаливаемости зазвичай використовуються сложнолегірованние стали.

Якою мірою під впливом легування може бути фактично підвищена прокаліваемость стали легко судити по нижченаведених даними, що належать до випадку гарту покращуваною стали в воді: нелегована сталь з 0,40-0,45% С має критичний діаметр прокаливаемости не більше 14 мм. Сталь4, що містить при тій же кількості вуглецю 1,2% Сг, 3,25% Ni і 0,4% Мо прожарюється наскрізь у виробах діаметром до 200-250 мм.