PROFILPELAJAR.COM

Старі́ння ста́лі — зміна властивості сталі, що відбувається в часі без помітної зміни мікроструктури.

Загальна інформація

Такі процеси відбуваються переважно в низьковуглецевих сталях (менше 0,25% C). При старінні за рахунок скупчення атомів вуглецю на дислокаціях або виділення надлишкових фаз і фериту (карбідів, нітридів) підвищуються міцність, границя холодноламкості і знижується опір крихкому руйнуванню. Схильність сталі до старіння знижується при легуванні її алюмінієм, титаном чи ванадієм.

Класифікація

Відомі два види старіння: термічне та деформаційне.

Термічне старіння

Термічне старіння зміна твердості, пластичності і міцності, які відбуваються в результаті зміни розчинності вуглецю в залізі в залежності від температури:

якщо процес відбувається при кімнатній температурі, то таке старіння називається природним;
якщо ж процес відбувається при підвищеній температурі, то старіння називається штучним.

В умовах прискореного охолодження з 650…700 °C в низьковуглецевій сталі затримується виділення третинного цементиту і при нормальній температурі фіксується перенасичений розчин (фериту). При наступній витримці сталі при нормальній температурі або при підвищеній до 50…150 °C відбувається утворення атмосфер Коттрелла або розпад твердого розчину з виділенням третинного цементиту (ε-карбіду) у вигляді дисперсних частинок. Старіння технічного заліза (сталі) також може викликатись виділенням твердих частинок нітриду Fe₁₆N₂ або Fe₄N.

Деформаційне старіння

Деформаційне (механічне) старіння відбувається після холодної пластичної деформації, якщо вона відбувається за температури, нижчої від температури рекристалізації. Таке старіння розвивається протягом 15—16 діб при кімнатній температурі і протягом декількох хвилин при 200…350 °C. При нагріванні здеформованої сталі можливе утворення частинок карбідів і метастабільної нітридної фази Fe₁₆N₂ або стабільного нітриду Fe₄N. З розвитком деформаційного старіння суттєво погіршується штампованість листової сталі, тому багато видів вуглецевих сталей обов'язково піддають випробуванням на схильність до деформаційного старіння.

Див. також

Джерела

Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990. — 528 с. — ISBN 5-217-00858-X
Хільчевський В. В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник. К.: Либідь, 2002. — 328с. ISBN 966-06-0247-2
Металлургия и материаловедение: Справочник / Р. Циммерман , К. Гюнтер. Пер. с нем. — М.: Металлургия, 1982. — 480 с.