альном механизированном станке, местный нагрев под закалку Осуществляется т. в. ч., охлаждение сирейерное, водой. Твер-ость носка после закалки с самоотпуском составляет НВ 400--500. Долговечность лемехов с закаленным носком повышается в среднем на 25-40%.

4. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ТВЕРДОГО СПЛАВА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

Распространено мнение, что сормайт № 1 относится к сплавам, не поддающимся термической обработке. Однако результаты исследования структуры наплавленного металла (см. гл. 3) не подтверждают этого. В структуре наплавленного металла были обнаружены термодинамически неустойчивые, метастабиль-ные фазы - аустенит и мартенсит.

В целях уточнения этого вопроса рассмотрим на конкретном примере влияние температуры и времени выдержки при повторном нагреве на фазовый состав и структуру наплавленных образцов.

Исследовали образцы из стали Ст. 3, наплавление порошком сплава сормайт № 1 следующего состава: 3,17% С; 3,20% Si; 0.74% Мп; 28,7% Сг; 3,4% Ni; 0,044% S; 0,036% Р.

Наплавку производили при температуре 1280-13000 охлаждение после наплавки - на спокойном воздухе. В отдельных случаях изучали также образцы, наплавленные при более высокой температуре (1350-1370° С).

На рис. 70 приведены рентгенограммы различных зон отпущенных образцов, полученные записью па ионизационном ди-фрактометре УРС-50ИМ в излучении меди, отфильтрованном никелем.

Хорошо видно, что по мере повышения температуры отпуска происходит постепенный распад у-фазы, причем аустенит первых двух структурных зон отличается значительно меньшей устойчивостью, чем аустенит доэвтектической зоны: если после отпуска при 600° С в течение 1 ч рефлекс у-фазы на рентгенограмме заэвтектической зоны не обнаруживается, то в доэвтектической зоне этого же образца количество аустенита еще очень велико. Аустенит доэвтектической зоны достаточно устойчив и при нагреве до 700° С; полного разложения остаточного аустенита можно добиться лишь после весьма продолжительной выдержки при температуре нагрева. Признаки перлитного превра-* щения (выделение дисперсных карбидов хрома) в эвтектическом аустените обнаруживаются при более низких температурах, чем в аустените доэвтектической зоны.

Анализ результатов рентгенографического и металлографического исследования отпущенных образцов показывает, что в первых двух структурных зонах аустенит, входящий главным

Э- 131

образом в состав карбидной эвтектики, меньше легирован хромом, чем аустенит доэвтектической зоны. Этим и объясняется их различная устойчивость при отпуске.

Зоны 1-й

45WW4Г41 4S444r4V4f454if434r 454443Ч245%1>43°4Г41

ЗоиаШ

45*44° У4Г 40°45444Г4241° 4Ч4Г4241 е) М) 3)

Рис. 70. Рентгенограммы наплавленных образцов после отпуска:

а-до отпуска, б-230°С, 1 ч; в-400°С 1 ч; г-500°С, 1 ч; д, е-600°С, 1 ч, ж-700°С, 2 ; 3-700°С, 4

► , Металлографические исследования отпущенных образцов позволили выявить некоторые особенности распада аустенита в различных зонах и перераспределения углерода в процессе термического воздействия. Характерно, что мартенситные иглы сосредоточены исключительно в центральной части главных осей дендритов и непосредственно у границы сплавления. Трави-мость мартенсита в исходном состоянии невысокая, а с повы-

ением температуры отпуска увеличивается. Распад аустенита мартенсита начинается в граничной полоске, а затем в осно-аниях дендритов доэвтектической зоны. При повышении тем-ературы отпуска вплоть до 600° С распад постепенно охватывает весь объем дендритов, распространяясь от границы сплавления в глубь слоя. Отпуск при 700° С вызывает полный и довольно быстрый распад аустенита граничной нолоски и основания дендритов доэвтектической зоны. В то же время аустенитные участки у верхней границы доэвтектической зоны распадаются от периферии к центру.

Если общее замедление превращения аустенита по мере передвижения от основания дендритов к вершинам обусловлено увеличением концентрации хрома, то неравномерный распад в направлении, перпендикулярном к осям дендритов, связан с дендритной ликвацией углерода.

Углерод, увеличивающий дендритную ликвацию хрома I (в аустенитной нержавеющей стали с 13% Сг при повышении содержания углерода от нуля до 0,4% отношение концентраций хрома в межосном пространстве к оси дендритов увеличивается с 1 до 1,3-1,35), сам ликвирует в несколько раз сильнее [55]. Обедненные углеродом оси дендритов аустенита при низких температурах отпуска распадаются в первую очередь. При сравнительно высоких температурах (700° С) обеспечивается диффузионное выравнивание концентрации углерода в аустенитных участках, в результате чего и распад их начинается, как обычно,- у границ зерен. Кроме того, этому способствует также и уменьшение дендритной ликвации углерода в аустените по мере удаления от границы сплавления.

В заэвтектической зоне отчетливо выявляется постепенное повышение травимости ледебурита и образование продуктов распада аустенита. Представляет также интерес появление в пограничных объемах зерен аустенита признаков мартенситно-го превращения, которого до отпуска не наблюдалось.

Такое явление наиболее отчетливо обнаруживается в доэвтектической зоне (рис. 71). Можно полагать, что в данном случае образование а-фазы (мартенсита) происходило не при температуре отпуска, а во время последующего охлаждения (явление вторичной закалки). Выделение субмикроскопических карбидных фаз из аустенита обедняет его легирующими элементами и повышает температуру начала мартенситного превращения (Мн).

Дополнительным процессом, способствующим упрочнению твердого раствора, является дисперсионное твердение. Детальное изучение характера и условий дисперсионного твердения наплавленного сормайта крайне осложняется трудностью точного учета распределения элементов между карбидами и твердым раствором, а также значительной структурной неоднород-