Структура сплавов
Чтобы выявить влияние дисперсности собственно карбидов, матрица в стали должна состоять из чистого феррита; поэтому сталь отжигалась при 1040°С и дополнительно нагревалась при 750°, благодаря чему металл всех плавок имел структуру феррита с карбидами. Электронно-микроскопическое исследование показало, что трехкратное повышение содержания ванадия и углерода в стали обеспечило изменение количества карбидных частиц более чем на полтора порядка. Испытания на длительную прочность выполнялись при 585°С и нескольких напряжениях длительностью до 3000 ч, Как следует из графика а, предел длительной прочности с повышением содержания ванадия от 0,33 до 0,88% резко возрастает — почти вдвое (с 7 до 14 кГмм2).
Однако дальнейшее довольно незначительное повышение содержания ванадия (примерно на 0,1%) приводит к существенному понижению уровня длительной прочности (с 14 до 9,5 кГмм2). Для объяснения отмеченного эффекта были рассмотрены количественные характеристики дисперсности второй фазы в металле четырех плавок. Ниже приведены средние (из 1000 определений) значения размера карбидных частиц в 1 см3, которые рассчитывались приближенно по формуле И. Л. Миркина и С. А. Салтыкова Nv = nH, где я — число сечений микрочастиц на единице площади шлифа; Я — средний поперечный размер микрочастиц; Nv — число выпуклых микрочастиц любой формы Анализ количественных характеристик второй фазы показывает их тесную связь с уровнем длительной прочности.
При увеличении содержания ванадия до 0,88%, когда предел длительной прочности повышается, число и дисперсность карбидных частиц также возрастают. Понижению уровня длительной прочности при содержании ванадия более 0,88% отвечают уменьшение числа частиц и значительный рост их размеров. Между тем существенное (примерно на 40%) различие в уровне длительной прочности металла плавок 4 и 6 при близких средних значениях размера карбидных частиц (495-420А) указывает на то, что из двух количественных характеристик карбидной фазы, определяющей характеристикой в условиях ползучести, по-видимому, является число частиц в единице объема или обратная этой характеристике величина — среднее расстояние между частицами.
