Старение углеродистой стали (реферат)
Подстарением понимают изменение свойствстали, протекающее во времени без заметного изменения микроструктуры.
Старение сталей можно условно разделить на три вида: термическое, деформационное (механическое) и термодеформационное. Термодеформационное старение связано с возможностью одновременного протекания термического и деформационного старения.
Термическое старение протекает в результате изменения растворимости углерода и азота в a-железе при повышении температуры. Если в сталях при предшествующей термической обработке был зафиксирован пересыщенный a-раствор (как, например, при сварке, охлаждении тонкого листа после прокатки и др.), то при последующей ее выдержке при нормальной температуре (естественное старение) или при повышенной (50...100°С) температуре (искусственное старение) происходит распад твердого раствора с выделением третичного цементита в виде дисперсных частиц. Старение технического железа может быть связано также и с выделением из твердого раствора частичек нитридов Fe10N2 или Fe4N.
Термическое старение заметно протекает в низкоуглеродистых сталях. При более высоком содержании углерода вследствие зародышевого воздействия большого количества цементитных частиц, образовавшихся при перлитном превращении, самостоятельного выделения третичного цементита не наблюдается.
Деформационное старение протекает после пластической деформации, если она происходит при температуре ниже температуры рекристаллизации, и особенно при 20°С. Деформационное старение развивается в течение 15... 16 суток при 20°С и в течение нескольких минут при 200...350°С. При деформационном старении происходит упрочнение, что связано, в основном, с ухудшением условий движения дислокаций и образованием карбидных и нитридных фаз при нагреве.
Термическое и деформационное старение повышают прочность и твердость, но одновременно резко снижают ударную вязкость и повышают порог хладноломкости.
Старение отрицательно сказывается на эксплуатационных и технологических свойствах многих сталей. Оно может протекать в строительных и мостовых сталях, подвергаемых пластической деформации при гибке, монтаже, сварке, и, усиливаясь охрупчиванием при низких температурах, явиться причиной разрушения конструкции. Развитие деформационного старения резко ухудшает штампуемость листовой стали.