С целью изучения влияния среды отпуска на структуру и свойства стали 35 отпуск при температурах 100-600°С был проведен в трех средах: на воздухе, в Na2O-B2O3-SiO2 стекле (оксидах) и в жидком стекле Na2O·SiO2·nH2O.
Проведенные микроструктурные исследования, выполнены на оптическом микроскопе МИМ-7 при увеличениях 360, 500, не выявили явного воздействия среды отпуска на микроструктуру исследуемой стали. Как видно из рисунка 3.2, в результате отпуска, проведенного при 100°С в трех изучаемых средах, сформировались аналогичные друг другу мелкоигольчатые структуры, обладающие повышенной травимостью по сравнению с мартенситом закалки. Основываясь на данных ранее проведенных исследований, подобные структуры можно классифицировать как мартенсит отпуска. Повышение травимости мартенсита в этом случае связано с тем, что при отпуске 100°С тетрагональный мартенсит, характерный для мартенсита закалки, переходит в «кубический» мартенсит с выделением из твердого раствора углерода и образование при этом дисперсных частиц карбида железа. Имеются данные [2], что при низких температурах отпуска образуется ε-карбид FexC с гексагональной решеткой (вероятно Fe2C). Наличие мелкодисперсных карбидов в мартенсите отпуска и увеличивает его травимость. Следует отметить, что микроструктура, полученная в результате отпуска при 100°С, проведенного в оксидах, отличается меньшей травимостью, по сравнению со структурой, полученной при отпуске на воздухе и в жидком стекле (рисунок 3.22). Иных заметных отличий в микроструктуре, полученной, в результате отпуска в разных средах, не обнаружено. Можно предположить, что если изучаемая среда отпуска и оказывает влияние на микроструктуру исследуемой стали, то метод оптической микроскопии, обладающий низкой разрешающей способностью, не позволяет выявить существенных различий.
Изменение микроструктуры стали, наблюдаемое в данном эксперименте, и связанное с повышением температуры отпуска, соответствует ранее наблюдаемым изменениям, описанным в работах [2].
Отпуск при температурах 150-200°С характеризуется усилением травимости структуры по сравнению с закаленной (рисунок 3.21,3.22). В этом интервале температур распад мартенсита происходит с образованием дисперсных ε-карбидов, образование которых не сопровождается диффузионным перемещением углерода на значительные расстояния. В стали наряду с частицами выделившихся карбидов одновременно присутствуют две фазы α-твердого раствора (мартенсита) с высокой (исходной) и низкой концентрацией углерода [2].
Отпуск при температурах 200-300°С заключается в дальнейшем выделении углерода из твердого раствора (мартенсита), образовании ε-карбидов [2]. Образующаяся структура называется отпущенным мартенситом. Отпущенный мартенсит сохраняет игольчатое строение, однако травится более интенсивнее, чем неотпущенный (рисунок 3.23). В этом же интервале температур отпуска происходит превращение остаточного аустенита, который превращается в отпущенный мартенсит, аналогичный образующемуся при распаде мартенсита.
Согласно литературным данным [2] при отпуске в районе 300-400°С полностью завершается процесс выделения углерода из α-раствора мартенсита и протекает карбидное превращение, в результате которого образуется цементит Fe3C. Возможно, Fe3C выделяется при этих температурах непосредственно из мартенсита, и может быть, идет превращение FexC→ Fe3C [2]. Выделившийся при это отпуске карбид Fe3C имеет форму пластин, которые при дальнейшем отпуске испытывают коагуляцию. Образующаяся мелкодисперсная феррито-перлитная смесь (рисунок 3.24) носит название, тростит. В этом же интервале температур происходит снятие внутренних напряжений, образовавшихся в мартенсите.
Отпуск при 500°С и 600°С сопровождается коагуляцией мелких частиц цементита в более крупные. При этом образуется зернистый сорбит (рисунок 3.24), а в дальнейшем зернистый перлит. Следует отметить, что все исследованные структуры изучаемой стали отличаются высокой степенью дисперсности структурных составляющих.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.