Август 11th, 2013
В перлитных и мартенситиых теплоустойчивых сталях, не содержащих элементов, образующих очень стойкие карбидные фазы, стойкость карбидов, по-видимому, еще недостаточна для того, чтобы существенно ослабить действие «растворного» механизма пластичности. Поэтому повышенное содержание углерода в таких сталях может быть использовано для увеличения сопротивления ползучести только при температурах до ~400°. При более высоких температурах с увеличением содержания углерода теплоустойчивость повышается только при коротком сроке службы, а при длительном действии нагрузки понижается. Дополнительной причиной понижения углеродом теплоустойчивости стали может служить неблагоприятное расположение карбидов по границам зерен, что приводит к преждевременному хрупкому межкристаллическому разрушению. Последнее наблюдалось экспериментально при испытании на ползучесть сталей с 4,5% Сг, 0,40% и 0,68% С, подвергнутых предварительно закалке и отпуску при 650—700° [845].Упрочнение теплоустойчивых и жаропрочных сталейИз сказанного выше следует, что основной путь получения жаропрочных и теплоустойчивых сталей и сплавов (на основе других металлов) заключается в упрочнении твердого раствора за счет легирования, причем, в зависимости от условий, в которых сплав должен работать,— либо преимущественно граничных слоев, либо самих зерен, и создании гетерогенности за счет фаз, удовлетворяющих определенным условиям. Дальнейшее упрочнение сплава может быть принципиально достигнуто за счет обычных способов обработки: закалки с последующим отпуском (для сталей перлитного и мартенситного класса), дисперсионного твердения, наклепа. Однако своеобразие использования, а при некоторых условиях работы сплава — и сама целесообразность использования данной упрочняющей обработки связаны с тем, что при высоких температурах, как уже указывалось, может быть реализовано стремление сплава к термодинамическому равновесию. Сплавы с коротким сроком службы, работающие под большой нагрузкой и при умеренных температурах, целесообразно упрочнять путем создания в них более мета-стабильной структуры. В сплавах же, предназначенных для длительной работы под малой нагрузкой или при высоких температурах, необходимо при упрочнении стремиться к обеспечению максимально возможной стабильности структуры, в том числе самого твердого раствора. Так, теплоустойчивые перлитные стали, нормализованные и подвергнутые закалке и отпуску, по значениям кратковременной прочности равноценны. При 425° они практически равноценны и по сопротивлению ползучести. Однако при более высокой температуре закаленные и отпущенные стали по сопротивлению ползучести значительно уступают нормализованным [см. 840].
