Па властивості стали впливає тільки дійсний розмір зерна, спадковий розмір зерна не впливає. Якщо у двох сталей однієї марки (одна спадково грубозерниста, інша спадково дрібнозерниста) при різних температурах термічних обробок буде отримано однаковий дійсний розмір зерна, то властивості їх будуть однаковими. Якщо ж розмір зерна буде різний, то істотно відрізнятимуться багато властивостей стали. Треба відзначити, що будь-який легування, що обумовлює гальмування дифузійних процесів буде стримувати зростання зерна, який контролюється дифузією. Слід помститися, що терміни - спадково грубозерниста і спадково дрібнозерниста сталь не позначають того, що дана сталь має завжди велике або завжди дрібне зерно. Спадкове зерно, отримане в стандартних умовах технологічної проби (рис. 96), вказує лише на те, що при нагріванні до певних температур спадково грубозерниста сталь набуває щодо більше зерно при більш низькій температурі, ніж сталь дрібнозерниста. За схильності до зростання зерна розрізняють два граничних типу сталей: спадково дрібнозернисті і спадково грубозернисті. Спадкове зерно, отримане в стандартних умовах технологічної проби, вказує лише на те, що при нагріванні до певних температур спадково грубозерниста сталь набуває велике зерно при більш низькій температурі, ніж спадково дрібнозерниста сталь.
Тому для визначення зернистості необхідно знати залежність розміру зерна від температури. Практично, однак, зручніше спадкову зернистість визначати лише розміром зерна (відповідним номером шкали, рис. 182, а, • причому попередньо сталь повинна бути нагріта до таких температур, при яких у спадково дрібнозернистої сталі зерно ще не почне рости (див. Рис. 178 ), а у спадково грубозернистої стали вже виростає. Для звичайних сортів конструкційної сталі - ця температура 930 ° с. стали, у яких при цій температурі номер зерна 1-4, прийнято вважати спадково грубозернистими, а стали з номером зерна 5-8 - нас ледственно дрібнозернистими. Спадково дрібнозерниста сталь не схильна до перегріву, т. е. інтенсивне зростання зерен починається при значно вищій температурі, ніж у спадково грубозернистої. Тому інтервал температур гарту у спадково дрібнозернистих сталей значно ширше, ніж у спадково крупнозернистих. У спадково дрібнозернистої сталі при нагріванні до високих температур (1000-1050 ° С) зерно збільшується незначно, проте при більш високому нагріванні настає бурхливий ріст зерна. У спадково грубозернистої стали, навпаки, сильне зростання зерна спостерігається навіть при незначному перегрів вище Act (рис, 107). Різна схильність до зростання зерна визначається умовами розкислення сталі і її складом. Механічні властивості стали (ударна в'язкість, межа втоми і інші) залежать тільки від величини дійсного зерна стали, т. Е.<от размеров зерен, которые имеются в стали в данных конкретных условиях. Наследственная зернистость стали и величина начального зерна влияют косвенно, так как от них зависит размер действительного зерна. В конструкционной углеродистой стали из крупных зерен аустенита получаются при охлаждении крупные зерна феррита и перлита. Они являются действительным зерном стали при комнатной температуре. При правильном проведении режима термической обработки можно получить действительное мелкое зерно даже в наследственно крупнозернистой стали. В то же время при значительном перегреве выше Лс3 можно получить очень крупное зерно в наследственно мелкозернистой стали.
Відпал першого роду Відпал першого роду. Це отжиг, при якому, як правило не відбувається фазових перетворень (перекристалізації), а якщо вони мають місце, то не роблять впливу на кінцеві результати. Розрізняють такі різновиди відпалу першого роду: Гомогенізаціонний, рекрісталлізаціонний і зменшує напруги. Гомогенізаціонний отжиг, або гомогенізація, застосовується для вирівнювання хімічної неоднорідності (за рахунок дифузії) зерен твердого розчину, т. Е. Зменшення мікролікваціі в фасонних виливок і в злитках головним чином з легованої сталі. В процесі гомогенізації злитки нагрівають до 1100-1200 ° С, витримують при цій температурі 8-15 ч, а потім повільно охолоджують до 200-250 ° С. Тривалість відпалу 80 - 110 годин. Відпал рекристалізації піддають сталь, деформовану в холодному стані (див. Гл. 2). Наклеп може виявитися настільки великим, що сталь стає мало пластичною і подальша деформація стає неможливою. Для повернення стали пластичності і можливості подальшої деформації виробу проводять рекристалізаційного отжиг. При нагріванні холоднодеформованої (наклепанной) стали до температури 400-450 ° С змін в будові стали не відбувається, механічні властивості змінюються незначно і тільки знімається велика частина внутрішньої напруги. При подальшому нагріванні механічні властивості стали різко змінюються: твердість і міцність знижуються, а пластичність підвищується (рис. 9.1). Це відбувається в результаті зміни будови стали. Витягнуті в результаті деформації зерна стають равноосной. Рекристалізація починається з появи зародків на кордонах деформованих зерен. Надалі зародки ростуть за рахунок деформованих зерен, в зв'язку з чим відбувається утворення нових зерен, поки деформмірованних зерен зовсім не залишиться (рис. 9.1). Під температурою рекристалізації мається на увазі температура, при якій в металах, підданих деформації в холодному стані, починається утворення нових зерен. А. А. Бочвар встановив залежність між температурою рекристаллизация температурою плавлення стих металів: Трекра = 0,4 Тпл, де Трскр і Тпл - відповідно температури рекристалізації і плавлення в кельвінах по термодинамічної шкалою. Температури рекристалізації для деяких металів такі: Молібден ___ 900 ° С Мідь ___ 270 ° С Залізо _____ 450 ° С Свинець __- 30 ° С В зв'язку з тим що при температурі рекристалізації процес утворення нових зерен відбувається дуже повільно, для прискорення процесу холоднодеформовані метали і сплави нагрівають до більш високої температури, наприклад вуглецеву сталь до 600 - 700 ° С, мідь до 500-700 ° С. Ці температури і є температурами рекристаллизационного відпалу. Залежно від ступеня деформації розмір зерна стали після рекристалізації виходить різний. При певній мірі деформації (для стали 7-15%) після рекристалізації виходять дуже великі зерна. Такий ступінь деформації називається критичною ступенем деформації. Щоб уникнути сильного зростання зерна при рекристалізації деформацію стали закінчують зі ступенем обтиску, більше ніж критичний ступінь деформації, або проводять відпал з повною фазовою перекристалізацією. Відпал, що зменшує напруги. Це нагрів стали до температури 200-700 ° С (частіше до 350-600 ° С) і подальше охолодження з метою зменшення внутрішньої напруги після технологічних операцій (лиття, зварювання, обробка різанням та ін.)