ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 128 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ на то, что реакция обезуглероживания не происходила в образцах при температуре ниже 700 °C. Когда температура составляет более 750 °C, образец имеет очевидное обезуглероживание и ферритная структура является столбчатой, перпендикулярной поверхности обезуглероживания. Частично обезуглероженный слой образуется в образце при температуре 850 °C, а толщина полностью обезуглероженного слоя уменьшается. Обезуглероженный слой состоит из полного обезуглероживания и частичного обезуглероживания. После 900 °C образец в основном представляет собой частично обезуглероженный слой, потому что при этой температуре структура стали полностью аустенитная, так как феррит и перлит (смесь цементита и феррита) трансформировались в аустенит. Углерод из аустенита переходит в атмосферу печи и взаимодействует с кислородом печи. Как следствие, материал обедняется по содержанию углерода. Средняя глубина полностью обезуглероженного слоя каждого образца расположена как показано на рис. 7. Как видно на рис. 6, при температуре нагрева ниже 1000 °C толщина общего слоя обезуглероживания увеличивается медленно. Однако после 1000 °C она увеличивается быстро, показывая экспоненциальный рост. Проведённые эксперименты показали влияние времени нагрева и выдержки на глубину обезуглероженного слоя (рис. 7). Глубина обезуглероженного слоя измерялась с помощью оптического микроскопа, средние глубины обезуглероживания образцов представлены на рис. 6. Как видно на рис. 6, глубина обезуглероживания слоя образцов увеличивалась от температуры нагрева по экспоненциальному закону, а от времени выдержки в печи при разных температурах – по параболическому закону (рис. 7), скорость роста постепенно замедлялась. Для защиты поверхности цементированного слоя необходимо наносить покрытие, которое будет защищать поверхность от контакта с атмосферой печи при нагреве под закалку (рис. 8). Известно, что эффективная глубина цементированного слоя соотносится с твердостью по глубине после закалки 555…600 HV (рис. 8). Обсуждение результатов Из анализа литературы [1–12, 17–21] видно, что теоретическое обсуждение глубины обезуглероживания в процессе нагрева является дискуссионным вопросом. В работах [1, 2] приведены сведения, что в 1946 году Пеннингтон провел всестороннее исследование обезуглероживания углеродистой Рис. 6. Влияние температуры нагрева на общую глубину обезуглероживания (время выдержки 50 мин) Fig. 6. Depth of decarburization as a function of heating temperature (equalizing for 50 min) Глубина обезуглероженного слоя (мкм) Температура нагрева (°С) Рис. 7. Влияние температуры нагрева и времени выдержки на общую глубину обезуглероживания Fig. 7. The eff ect of heating temperature and equalizing period on the overall depth of decarburization Глубина обезуглероженного слоя (мкм)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1