Увеличение количества ванадия

Марганец в стали перлитного класса находится преимущественно (до ~80%) в твердом растворе, что также способствует более завершенному формированию вторичных структур. Подобно никелю и вольфраму, марганец сдвигает эвтектоидную точку в сторону уменьшения концентрации углерода в эвтектоиде.

Таким образом, марганец способствует увеличению содержания перлита, переводя доэвтектоидную сталь в эвтектоидную, стимулируя тем самым соответствующие фазовые и структурные превращения при механическом импульсном воздействии.

Увеличение количества ванадия в пределах от 0,22 до 1,65% (при содержании углерода 0,70%) замедляет степень завершенности локальных превращений при данном внешнем механическом воздействии. Здесь сказалось влияние ванадия как карбидообразующего элемента, причем его карбиды являются весьма тугоплавкими.

Электронно-микроскопическое исследование показало, что с повышением содержания ванадия увеличивалась неоднородность вторичной структуры, которая оказалась покрытой густой «сыпью» мелких карбидов. Микротвердость белой зоны в этой стали относительно невысока и понижается с увеличением содержания ванадия. Сдвигая эвтектоидную точку вправо, ванадий как бы способствует переводу сплава в класс менее углеродистой стали (например, из эвтектоидной в доэвтектоидную). Это подтверждается микроснимками структуры исходных отожженных образцов с разным содержанием ванадия.

При легировании стали алюминием белая зона возникала только при содержании 0,43%. Однако она не появлялась при более высоких концентрациях алюминия (2,23 и 3,7%). Это объясняется уменьшением растворимости углерода в твердом растворе и значительным смещением эвтектоидной точки вправо, т. е. при одной и той же концентрации углерода количество перлита уменьшается и сталь, содержащая алюминий, как бы переводится в разряд менее углеродистой, причем в больших количествах алюминий резко ухудшает закаливаемость стали.