31)При классификации сталей по структуре учитываются особенности

ее строения в нормализованном и отожженном состояниях.

1. В нормализованном состоянии – после охлаждения на воздухе ста-

ли подразделяются на стали перлитного, мартенситного, аустенитного и фер-

ритного классов.

Стали перлитного класса. Кривая скорости охлаждения на воздухе

(рис. 10.3, а) пересекает область перлитного превращения с образованием

структур: перлит, сорбит и тростит (из-за невысокой устойчивости переох-

лажденного аустенита). К этому классу относятся углеродистые и низколеги-

рованные стали.

а б в

Рис. 10.3. Диаграмма изотермического распада аустенита для сталей трех структурных

классов: а – перлитного; б – мартенситного; в – аустенитного

Стали мартенситного класса. Они отличаются высокой устойчиво-

стью переохлажденного аустенита. Так как с увеличением содержания леги-

рующих элементов область перлитного распада сдвигается вправо и охлаж-

дение на воздухе приводит к мартенситному превращению (рис. 10.3, б).

К этому классу относятся средне- и высоколегированные стали.

Стали аустенитного класса. Эти стали получают при увеличении со-

держания легирующих элементов (Mn, Ni), сдвигая вправо область перлитно-

го превращения (рис. 10.3, в). Также у них интервал мартенситного превра-

щения ниже 0 °С, поэтому аустенитная структура сохраняется ниже Т = 20–25

°С.

Стали ферритного класса. Эти стали получают введением элементов

хром, кремний, вольфрам, ванадий и др. расширяющих α-область.

Легирующие элементы значительно влияют на фазовые превращения

в сталях. На рис. 10.4. показаны изменения вида диаграммы Fe–Fe3C, т. к.

элементы Cr, Si, V, Ti и др. уменьшают эвтектоидную концентрацию углеро-

да и его предельную растворимость в аустените при всех температурах, сдви-

гая точки S и Е влево.

Повышение содержание легирующих элементов в составе сталей

смещает точку S на диаграмме Fe–Fe3C влево (рис. 10.4), что способствует

формированию заэвтектоидной структуры при невысоком содержании угле-

рода. Например, ее имеет сталь 40Х13.

2. В отожженном состоянии по структуре, полученной в условиях

равновесия, легированные стали делят на классы:

доэвтектоидный – структура: эвтектоид и легированный феррит;

эвтектоидный – с перлитной структурой;

заэвтектоидный – структура эвтектоид и избыточные вторичные кар-

биды;

карбидный – стали этого класса в литом состоянии имеют в структуре

эвтектику – ледебурит при 0,8–1,2 % С, т. к. высокое содержание легирую-

щих элементов смещает точку Е на диаграмме Fe–Fe3C влево (рис. 10.4). На-

пример, в стали Х12Ф1, легированной 12 % Cr, ледебурит появляется в

структуре при содержании углерода ≈ 1,3 %. Характерно, что небольшое ко-

личество ледебуритной эвтектики при пониженном содержании углерода, не

снижает способности сплава обрабатываться давлением в горячем состоянии,

тогда как нелегированный белый чугун (С > 2,14 %) теряет способность к об-

работке давлением даже при малых количествах ледебурита.