Диаграмма состояний сплавов с ограниченной растворимостью

При комнатной температуре  сталь У12 имеет структуру цементита  и перлита. До температуры А_c1сохраняется исходная структура. При температуре А_c1 происходит превращение перлита в аустенит с содержанием углерода 0,8%. При нагреве выше точки А_с1 происходит растворение цементита в аустените (в соответствии с линией SE). Увеличение температуры выше точки А_сm вызывает рост зерна аустенита.

Критические точки для стали У12: А_c1 = 730°С; А_cm = 820°С.

Для закалки заэвтектоидные стали нагревают на 50-70°С выше точки А_с1. Таким образом, температура нагрева под закалку составляет 780-800°С. При этих температурах в стали наряду с аустенитом имеется цементит. Поэтому после закалки в структуре заэвтектоидных сталей будет мартенсит с цементитом и небольшое количество остаточного аустенита. Охлаждающая среда при закалке – индустриальное масло. Твердость поверхности после закалки 62-64 HRC. Для снятия напряжений и стабилизации структуры после закалки изделия подвергают низкому отпуску.

Нормализация заключается в заэвтектоидной стали до температуры выше точки А_сm также на 40-50°С, в непродолжительной выдержке для прогрева садки и завершения фазовых превращений и охлаждении на воздухе. Температура нормализации стали У12 составляет 830-850°С. Цель нормализации заэвтектоидной стали – устранение цементитной сетки.

Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду  аустенита при более низких температурах, что повышает дисперсность ферритно-цементитной  структуры и увеличивает количество перлита или, точнее, сорбита или  троостита. Это повышает прочность и твердость нормализованной высокоуглеродистой стали по сравнению с отожженной.

                                      а)– Диаграмма железо-цементит