Старение технического железа

Обычное техническое железо и мягкая сталь имеют ряд особенностей, которые часто весьма мешают их применению.

Например уже Баушингер и Мартене установили, что холодно деформированная сталь со временем претерпевает некоторые изменения. Эти последние состоят прежде всего в том, что материал с нарушенными наклепом упругими свойствами (снижение констант упругости и сильные явления гистерезиса или эффект Баушингера) снова постепенно возвращаются в нормальное состояние. Для практики особенно важны изменения таких показателей, как предел текучести, сопротивление разрыву, ударная вязкость и т.д. Однако своеобразный характер предела текучести у стали, его уничтожение при растяжении и восстановление при вылежании или отпуске до сих пор еще не исследованы достаточно полно.

Повышенное путем наклепа сопротивление разрыву и одновременно сниженные удлинение, сжатие и ударная вязкость изменяются, а дальше в том же направлении яри вылеживании и отпуске (старении). Особенно вредным оказывается то обстоятельство, что ударная вязкость стали очень быстро уменьшается с понижением температуры и что это резкое падение может быть сдвинуто в результате наклепа и старения в сторону температур, несколько превышающих комнатную. Поэтому хрупкость стали, возникающая при старении, очень нежелательна, например при котлостроении.

О повышением температуры скорость старения быстро увеличивается; начиная с 200° после достижения максимума, снова наступает медленное падение. Этой закономерностью объясняется и так называемая синеломкость стали, состоящая в том, что приблизительно при 300° сопротивление деформации имеет максимальное значение, а пластичность - минимальное.

Старение стали тем сильнее и наступает тем быстрее, чем больше предварительный наклеп. Изменения могут быть особенно усилены путем многократного наклепа и старения, однако упрочнение в результате старения медленно снижается по мере увеличения наклепа. До сих пор неизвестно ни механической, ни термической обработки, которая могла бы приостановить старение какого-либо сорта стали. Все же у железа с грубозернистым строением, возникшим в результате наклепа и отжига, равно как и у закаленного с высоких температур, ударная вязкость лучше, чем у железа необработанного.