Критическое состояние структуры стали зависит от ее состава и термической обработки. Давно уже известно, что нестареющие материалы обычно устойчивы и против коррозии, но это не значит, что одна и та же причина вызывает механическое старение и склонность к межкристаллитной коррозии. Наименее стойкой против межкристаллитной коррозии является неуспокоенная томасовская сталь, большей стойкостью обладает мартеновская (неуспокоенная → наполовину или полностью успокоенная) и наиболее стойкой является высокоуглеродистая сталь с высоким содержанием алюминия (Ицетт IV), которая может рассматриваться как практически устойчивая. В более тяжелых условиях чувствительность к растрескиванию появляется даже у этой стали, а также и у низколегированных сталей. Только аустенитная хромоникелевая сталь 18/8 совершенно не чувствительна к растрескиванию.
Введение повышенных количеств алюминия в обычные стали оказывает благотворное влияние, которое обусловлено не только раскислением, но и в большей мере связыванием азота. Так же влияют титан, тантал, ниобий.
Так же как и при старении, при коррозионном растрескивании под напряжением особое значение приобретает термическая обработка. Как показывают различные исследования, устойчивость против коррозионного растрескивания обеспечивается только тогда, когда выделяющиеся кристаллики соединений имеют определенную степень дисперсности. Такая степень дисперсности обеспечивается «маятниковым» отжитом при температуре то выше, то ниже критической точки А1, проводимым после охлаждения от температуры прокатки или нормализации, а также закалкой в воде после прокатки с последующим отпуском при 625°С.
Когда границы зерен ослаблены из-за коррозии, для того чтобы вызвать растрескивание по границам зерен, все же необходимы механические напряжения - растягивающие напряжения. При отсутствии таких напряжений или при наличии сжимающих напряжений нет и межкристаллитной коррозии. Так же опасными в отношении межкристаллитной коррозии являются все структурные напряжения. Так, например, у закаленной на мартенсит или улучшенной на большую прочность, т. е. низко отпущенной стали наблюдается особая чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением при испытании в растворе азотнокислых солей.
2.4.5 Повышение поверхностной твердости путем азотирования
Повышение поверхностной твердости в результате диффузии азота и связанного с ней образования нитридов в немецкой литературе обозначается термином «Nitrierhartung», т. е. твердением при азотировании. В противоположность процессу повышения твердости после цементации в данном случае последующей закалки не требуется.
При азотировании образцов железа и стали азот легко диффундирует в поверхностные слои, и они приобретают очень высокую твердость. Поглощение азота подобно поглощению углерода при цементации с тем отличием, что азот поглощается, вообще говоря, в больших количествах и при этом в зависимости от условий азотирования образуется хрупкий слой нитридов. Азотирование чаще проводиться при 500 - 600°С (низкотемпературное азотирование). Азотированию можно подвергать любые стали перлитного, ферритного и аустенитного класса, а так же чугуны. В последнее время все шире применяется высокотемпературное азотирование (600 - 1200°С) ферритных и аустенитных сталей. Под влиянием азота область существования γ-фазы сдвигается в сторону более низких температур и перлитная точка оказывается уже при 585°С. При азотировании в температурном интервале между 585°С и температурой критической точки А3 вначале обогащается азотом α-твердый раствор, который, наконец, теряет устойчивость и превращается в твердый раствор γ; этот процесс аналогичен цементации чистого железа при температурах между А1 и А3.
Последовательное расположение слоев в результате азотирования при 680°С показано на рисунок 22. Из рисунка видно, что содержание азота сравнительно быстро падает в направлении от поверхности к сердцевине.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.