Локальные структурные и фазовые превращения в стали

Проведены исследования высокотвердых вторичных структур типа «белой зоны», образующихся в результате локальных фазовых и структурных превращений при импульсном и циклическом механическом воздействиях, показано их влияние на долговечность стальных изделий в процессе их эксплуатации.

Локальные структурные и фазовые превращения в стали при импульсном внешнем воздействии в виде нетравящейся полоски в стволе орудия были обнаружены еще в 1928 г. В. П. Кравз-Тарнавским. С тех пор необычные свойства структуры, названной «белой зоной» (нетравимость в обычных реактивах, аномально высокая твердость, превышающая твердость мартенсита, получаемого путем термической или термомеханической обработки и др.). привлекают внимание многочисленных исследователей. Укоренилось представление об отрицательной роли «белой зоны», поскольку на практике она обнаруживается в местах наиболее интенсивного механического воздействия. В результате совместного действия локализованной пластической деформации и мгновенного подъема температуры с последующим быстрым отводом тепла в холодную массу металла происходит локальное фазовое превращение, зачастую приводящее к разрушению этого участка.

Существуют противоречивые мнения о структуре «белой зоны» (бесструктурный или мелкоигольчатый мартенсит, сопряженная когерентная аустенитно-мартенситная структура, карбиды и т. п.). Большинство исследователей считают «белую зону» результатом закалки в Микрообъемах, происходящей на фоне значительной пластической деформации. Разнообразие структурных состояний «белой зоны» связано со сложностью и специфическим протеканием процессов ее формирования.