Залежно від температури нагріву виходять три ступеня відпустки: 1) низький відпустку - приблизно до 200 ° нагріву, коли в стали переважає відпущений мартенсит; 2) середній відпустку, що відповідає температурам нагрівання 200-450 °, з переважаючим станом троостита-відпустки; 3) високий відпустку - при нагревах вище 450 ° (до точки Aci), що дає стан сорбіту-відпустки.
Розглянемо, які властивості і структури сталей, відпущених до кожної із зазначених стадій. Для прикладу візьмемо евтектоїдних сталь. Властивості і структура цієї сталі в загартованому на мартенсит стані були вказані вище. Це властивість головним чином переважаючого свіжо-отриманого (неотпущенного) мартенситу (тетрагонального або р-мартенситу) в суміші з невеликою кількістю залишкового аустеніту.
При низькому відпустці (до 200 °) цей мартенсит переходить в відпущений, що відрізняється від першого вельми незначною зміною властивостей, помітним іноді тільки при точних вимірах. Наприклад, твердість його підвищується всього на 2-3 одиниці Rc; крихкість залишається як і раніше значною. Але все-таки в цьому стані крихкість менше, так як нагрів до 200 ° знижує напруги, отримані при загартуванню. У зв'язку з цим в нізкоотпущенной стали спостерігається підвищення межі пружності і ударної в'язкості.
Фізичні властивості також змінюються незначно: питома вага збільшується (обсяг зменшується), а електроопір і коерцитивної сила зменшуються. Найбільш помітно збільшується розчинність в кислотах. Зважаючи на це спостерігається і велика протравімость шлифа при виявленні структури.
Ця різниця в протравімості дає майже єдина ознака для структурного відмінності відпущеного мартенситу від неотпущенного, так як форма і розташування мартенситних пластин (голочок) залишаються незмінними. На фіг. 159 показана мікроструктура одного і того ж місця загартованої на мартенсит стали до відпустки (а) і після (б). У першому випадку голочки і пластинки мартенситу світліше навколишнього їх аустеніту, т. Е. Є мало протрави-мимі, а в другому - ті ж голочки (після однакового часу травлення) стали чорними внаслідок швидкого травлення.
Отже, при низькому відпустці загартована на мартенсит сталь не зазнає значних змін у властивостях і структурі, на початковій ординате показані приблизно властивості, притаманні при звичайній температурі нераспавшегося аустеніту, і далі при невеликому нагріванні зміна цих властивостей при утворенні мартенситу (перехід в мартенсит при невеликому нагріванні показаний тут умовно; насправді, як відомо, мартенсит виходить в аустените вже при охолодженні під час загартування).
Для низького відпустки (до 200 °) не показані зміни меж пружності (яе) і ударної в'язкості (ак), які можуть коливатися іноді в значній мірі; і в загальному тут зображено схематично, що в першій стадії відпустки властивості стали істотно не змінюються.
При середньому відпустці (200-450 °) в стадії троостита-відпустки властивості змінюються вже істотніше в сторону зниження твердості і міцності і підвищення пластичних характеристик (8 і ак).
Електроопір і коерцитивної сила безперервно і однозначно знижуються, а щільність і розчинність ростуть, досягаючи максимуму до початку високого відпустки.
Поряд з відбуваються фазовими і структурними перетвореннями другої стадії відпустки, що викликають відповідні зміни властивостей, слід зазначити ще більше (ніж при низькому відпустці) зниження напруги від гарту, що також чинить додатковий вплив на стан і властивості стали. Можливо вплив температури відпустки на зміну фізико-хімічних властивостей стали.
Що ж каоается структури троостита-відпустки, то вона, подібно трооститу-гарту, представляючи надзвичайно подрібнену (високодисперсних) суміш, що не помітна під оптичним мікроскопом, але має такий же характерна ознака - інтенсивне (швидке) потемніння шлифа при травленні.
Тут тільки на відміну від троостита-гарту не буває випадків одночасної присутності ділянок (голок або сфероїд) троостита на мартенсите, і вся маса відпускається зразка переходить повністю в стан троостита відпустки; так що площа шлифа при травленні рівномірно і швидко темніє.
При цьому для тро-оститу-відпустки характерно, що якщо в вихідному мартенсите було явне голчасті будову, то воно не втрачається і при відпустці, і іноді буває важко вирішити за структурою, чи маємо ми троостіт відпустки або мартенсит. Для вирішення питання слід звернути увагу на швидкість потемніння шлифа при травленні або (якщо ьозможно) вдатися до визначення твердості.
Щодо внутрішньої будови троостита-відпустки потрібно зауважити, що хоча воно недоступне розгляду під оптичним мікроскопом, але за допомогою електронного мікроскопа і іншими методами вдалося встановити, що в ньому є високодисперсні карбідні виділення в формі округлих (точкових) утворень.
Ще ясніше така округла форма цементиту була встановлена в стадії високого відпустки при нагревах вище 450 °.
При цьому відпустці, як сказано, ми маємо менше дисперсную суміш сталих фаз: фериту і цементиту, що утворюють сорбіт відпустки. Відбувається при цьому процес коагуляції цементиту все більш наближає сплав до рівноважного стану, і властивості відповідно зазнають безперервні зміни, наближаючись до властивостей, які відповідають відпалу стали.
Найбільш важливим і цікавим є зміна ударної в'язкості сталі. Виявляється, що в стадії сорбіту-відпустки, особливо при підвищених температурах (-600-650 °), ак виходить вище, ніж в отожженном (на перліт) стані. Якщо врахувати, що міцність і твердість у стані сорбіту-відпустки теж вище, ніж в отожженной стали, праворуч - дані, зазначені для відпалу), то можна зробити висновок, що при високому відпустці є краще в порівнянні з отожженной сталлю поєднання міцності і твердості з в'язкістю (пластичністю).
Звідси і виник термін поліпшення стали. Під поліпшенням розуміють термічну операцію, яка полягає в загартуванні стали на мартенсит з подальшим високим відпуском на сорбіт. Підвищена пластичність, і особливо ударна в'язкість (ак), при поліпшенні (високому відпустці) знаходить собі пояснення якраз в округленої (точкової) формі карбіду, одержуваної в сорбите відпустки.
Встановлено, що при пластинчастої формі цементиту, одержуваної в сорбите-загартуванню, ніколи не досягаються такі значення пластичності, в'язкості, а також пружності, які виходять при округленої формі карбіду, де зіставлені механічні властивості однієї і тієї ж стали в стані сорбіту-відпустки з точковим цементитом і сорбіту гарту з пластинчастим цементитом; при цьому зіставлення робиться при рівній твердості, що свідчить про однакову размельченноеTM сорбітних сумішей, так що різниця визначається впливом тільки форми цементітних утворень, а не їх величини (розмірів).
Тут видно, наскільки істотно стан сорбіту-відпустки (поліпшення) перевершує стан сорбіту-гарту по os, Ь Слід, однак, мати на увазі, що зазначене перевагу сорбіту-відпустки обумовлюється, крім його внутрішньої будови (форми цементиту), ще й тим , що при нагріванні порядку близько 600 знищуються повністю вся напруга від гарту, а також повністю відбудуться рекрісталлізаціонний процеси, що також має сприяти підвищенню пластичності високоот-пущеної стали.
При нормалізації ж і отриманні пластинчастих структур гарту внаслідок щодо швидкого охолодження можуть виникнути і залишатися внутрішня напруга в стали.
Необхідно також звернути увагу на те, що глобулярна форма цементиту може виходити при відпустці лише в тому випадку, якщо виходити з мартенситу або суміші його з голчастим троостита.
Якщо ж при загартуванню утворився троостіт з пластинчастим цементитом (в точках Аг \ '), то пластинки не переходять в глобули і поліпшення, властивого сорбіту відпустки, не вийде. Звідси і є вимога при поліпшенні: обов'язкова попередня гарт на мартенсит, т. Е. Зі швидкістю охолодження, близькою до критичної {vKp) або вище її.
Структура сорбіту-відпустки, особливо після нагрівання до температур, близьких до точки Ас, вже може бути помітна під мікроскопом при великих збільшеннях; вона являє дисперсні, округлі (точкові) освіти цементиту, густо розсіяні на фериті.
Незважаючи на значне віддалення від стану мартенситу в сорбите відпустки іноді теж зберігається мартенситна орієнтування, т. Е. Сліди колишнього голчастого будови вихідного мартенситу.
На відміну від троостита сорбіт-відпустки труїться повільніше і не дає таких темних відтінків, особливо в стадії найменшою дисперсності суміші. Структура і властивості неевтектоідних сталей при відпустці змінюються приблизно аналогічно Евтектоїдних, але, звичайно, з урахуванням того впливу, який чинить вуглець на властивості і структуру сталей при загартуванню.
