Увеличение содержания карбидообразующих элементов

Высокая чувствительность к образованию вторичных структур стали, легированной никелем, объясняется, во-первых, его свойством расширять область и снижать критическую скорость закалки, а во-вторых, действием его как некарбидообразующего элемента, ускоряющего диффузию углерода и способствующего гомогенизации аустенита.

Это стимулирует процесс локального новообразования вторичных структур, когда возникают мгновенный подъем и спад температуры.

Будучи некарбидообразующим элементом кобальт тоже, казалось бы, должен ускорять диффузию углерода в аустените и способствовать завершенности фазовых переходов. В отличие от никеля кобальт повышает критическую скорость закалки, что несколько снижает его влияние на образование вторичных структур.

Известно, что некарбидообразующие элементы, растворяясь в аустените, способствуют диффузии углерода в аустенит, а карбидообразующие, связывая атомы углерода, замедляют ее.

Однако увеличение содержания таких карбидообразующих элементов, как вольфрам, хром и марганец до 2,5- 3,5% существенно повысили склонность стали к формированию вторичных структур. Так при- 0,74 и 2,2 микротвердость прослоек белой зоны составляла 9,7, а при 3,18% - 11,7 ГПа. Это объясняется тем, что при содержании более 2% У он переходит в твердый раствор и значительно стимулирует процесс «совершенствования» структуры белой зоны. Аналогичные явления наблюдали в стали, легированной хромом и марганцем. В работах Н. Ф. Вязникова показано, что при определенном соотношении концентраций углерода и хрома, последний (в количестве сверх 2%) до 70-80% находится в твердом растворе. При этом также стимулируются процессы локального образования прослоек белой зоны.