Глава VII Низкопрокаливающиеся стали


До сих пор легирующие элементы сравнивались нами по их влия­нию на свойства стали и прежде всего по эффективности воздейст­вия на устойчивость аустенита в процессе мартенситного, бейнитного или перлитного превращения, а также на процесс выделения из аустенита (при его охлаждении, и в том числе, при закалке) структурносвободного феррита. Наиболее простым методом оценки влияния легирующих эле­ментов на прокаливаемость стали является метод торцовой закал­ки или метод закалки цилиндрических образцов с построением со­ответствующих кривых прокаливаемости. Более точным, но, вме­сте с тем, и более сложным является метод построения изотерми­ческих кривых распада переохлажденного аустенита при различ­ных температурах выдержки, от температуры перлитного превра­щения (700—720°) и до температуры, отвечающей положению точ­ки мартенситного превращения. Чем сильнее увеличивал легирую­щий элемент прокаливаемость стали, тем выше, при прочих рав­ных условиях, оценивался он по сравнению с другими элементами.
И, наоборот, чем слабее влиял данный элемент на прокаливаемость стали, тем меньшим вниманием пользовался он как легирующий элемент, тем меньшую роль играл он в теории и практике разра­ботки и применения конструкционных марок стали.
Недавно, в результате ценной инициативы и интересных иссле­дований, выполненных К. Э. Шепеляковским, Р. И. Энтиным и др., в металловедении качественных сталей возникло новое направле­ние, заключающееся в практическом использовании возможностей, заложенных не только в повышении прокаливаемости стали, но и резкого ее снижения, при одновременном сохранении или даже повышении ее закаливаемости. При изготовлении некоторых де­талей автомобилей было предложено применять не цементуемые стали, а среднеуглеродистые (или даже высокоуглеродистые), но низкопрокаливающиеся и отказаться от химико-термической об­работки, а применять глубинный индукционный нагрев с после­дующей закалкой. При таком методе обработки деталей выбор за­калочной среды производится, исходя из требования обеспечения рабочим поверхностям изделий скорости охлаждения, превышаю­щей критическую, а сердцевине — меньше критической. Такая технология изготовления деталей из низкопрокаливающейся угле­родистой стали, как показали исследования [172], способна обе­спечить при закалке шестерен среднего модуля так называемую контурную закалку при упрочненной сердцевине. Применение обычной стали, например марок 45, 50, 50Г и др., при указанном методе изготовления шестерен приводило бы к сквозной закалке, что при ударном нагружении зубьев вызывало бы выкрашивание по торцам, сколы или полное их разрушение.