___Главный металлург компании “ТехноИнжениринг.РФ” пишет:
___Наиболее важными характеристиками закаленной стали является предел текучести, предел прочности и твердость. Для сравнения нам приведены эти характеристики для железа и закаленной стали. В результате образования мартенсита прочность и твердость стали увеличивается в 8…10 раз, а пластичность уменьшается. Такие же изменения механических свойств происходят при закалке других углеродистых и легированных сталей. На прочность и твердость закаленной стали оказывают влияние размер исходного зерна аустенита, количество легирующего элемента, термомеханическая обработка (ВТМО, НТМО), радиоактивное облучение и другие факторы.
___Первые гипотезы о природе высокой твердости закаленной стали появились давно, задолго до изучения кристаллической структуры мартенсита. Например, еще Ф. Осмонд в 1887 г. высказал предположение, что высокая твердость закаленной стали обусловлена появлением «стеклообразной» (аморфной) модификации a-железа, которая стабильна при высоких температурах и при резкой закалке переохлаждается до комнатной температуры. Эта гипотеза впоследствии получила название «аллотропической». Другая гипотеза — «карбидная» связывает высокую твердость мартенсита с появлением дисперсных карбидов. В 1920 году Е. Маурер высказал предположение, что высокая твердость стали обусловлена внутренним наклепом решетки мартенсита, возникающим в результате больших изменений объема и формы при превращении. Было выдвинуто также предположение, что сам по себе мартенсит до его распада обладает невысоким сопротивлением деформации.
___Современные представления о природе высокой твердости закаленной стали были сформулированы Г. В. Курдюмовым в середине 50-х годов ХХ века. Согласно Г. В. Курдюмову высокая твердость и прочность закаленной стали определяется структурой и свойствами кристаллов мартенсита. Эти два фактора аддитивно вносят вклад в высокую твердость и прочность стали и поэтому можно записать
___Структурный фактор определяется размером зерен и блоков и его влияние на прочность и твердость можно объяснить следующим образом. В результате мартенситного превращения внутри каждого аустенитного зерна образуются кристаллы мартенсита, размер которых примерно на порядок меньше размера исходного зерна аустенита. Кроме того, в кристаллах мартенсита образуется дисперсная субструктура (фрагменты, двойники, блоки). Поэтому в результате измельчения зерен прочность закаленной стали увеличивается в соответствии с законом Петча. Структурный фактор упрочнения, как известно, имеет место при холодной пластической деформации чистых металлов и сплавов,благодаря которой величина зерна уменьшается. Например, в результате пластической деформации прочность и твердость чистого железа значительно повышаются и приближаются к твердости и прочности чистого железа, закаленного на мертенсит.
___Второй фактор упрочнения — свойства кристаллов мартенсита приводит к значительно большему упрочнению, чем структурный фактор. Это обусловлено тем, что предел упругой деформации зависит от количества углерода в решетке мартенсита. Поэтому влияние этого фактора возрастает с увеличением содержания углерода в стали.
___В равновесных условиях растворимость углерода в а-железе невелика, примерно 0,002%, однако в мартенсите она может достигать 1,7%. Такое большое пересыщение углеродом приводит к появлению внутренних напряжений в мартенсите, в результате чего повышается предел упругости кристаллов мартенсита. С увеличением количества углерода твердость и величина микродеформации мартенсита резко увеличивается. При охлаждении сплава железа с 30% Ni из области постепенно уменьшается частота собственных колебаний, которая пропорциональна модулю сдвига. При температуре 30°С на кривой наблюдается перегиб, после которого происходит резкое снижение модуля сдвига. В указанной области температур протекает превращение, которое сопровождается выделением тепла. Из этих данных следует, что при образовании мартенсита модуль сдвига уменьшается. Аналогичное изменение модуля Юнга наблюдается при полиморфном превращении в чистом железе.
___
_________________________________________________________
P.S.
___Уважаемый читатель!!! Уверен, что эта интересная информация будет очень полезна для Вас, избавив от множества проблем в повседневной жизни. В знак благодарности, прошу Вас поощрить скромного автора незначительной суммой денег.
___Конечно, Вы можете этого и не делать. В то же время подмечено, что в жизни есть баланс. Если сделать кому-то добро, то оно вернётся к Вам через определённое время в несколько большем количестве. А если сделать человеку зло, то оно возвращается в очень скором времени и значительно большим.
___Предлагаю сделать свой посильный вклад (сумму можно менять):
___
____________________________________________
