Влияние предварительной закалки и деформации на диффузию

В опытах изучалось влияние предварительной закалки и деформации на диффузию углерода в аустените. Однако указанные способы обработки исходной структуры вносят изменения не только в тонкую структуру, но и изменяют размер зерен аустенита. Мы попытались экспериментально разделить влияние границ зерен и внутризеренной структуры на диффузию углерода, использовав сплав, в котором при одинаковом размере зерна можно получить различную субструктуру аустенита.

Исследовали влияние превращения на диффузию углерода в сплаве Fe—22% Ni—3% Мn проводятся исключительно при наличии такого оборудования, как регулятор температуры. На образцы кратковременной цементацией наносили источник диффузии и проводили диффузионный отжиг в интервале 498—688° С. Значения коэффициентов диффузии углерода оказались близкими для наклепанных и рекристаллизованных образцов. Авторами сделан вывод о тенденции к увеличению коэффициентов диффузии в сплаве после перехода. Это явление объяснили «особенностями расположения ионов углерода в решетке аустенита». Указанный вывод требует уточнения, так как в рассмотренном опыте на диффузию углерода оказывает влияние не только\' тонкая структура аустенита, но и фазовое превращение, поскольку диффузия проходила не только в процессе отжига, но и во время нагрева до изотермической выдержки. Между тем известны факты ускорения диффузии углерода в процессе фазовых\' превращений, когда каждый элементарный объем новой фазы пластически деформируется. Диффузия в такой напряженной, гетерофазной структуре должна протекать иначе, чем в однородном аустените.

В качестве материала для исследования нами был выбран аустенитный сплав Fe — 30% Ni, обратное мартенситное превращение которого проходит в интервале 400—500° С. Образцы предварительно отжигали при 1300° С в течение 30 мин в вакууме; размер зерен после отжига 500 мкм. Часть образцов охлаждали в жидком азоте, при этом проходило прямое мартенситное превращение. Отожженный и закаленные образцы подвергали цементации в пропане, впуск которого осуществляли по достижении образцами температуры насыщения.