Шестерни из стали 45 закалены: первая – от температуры 740 °С, а вторая – от 820 °С. Используя диаграмму состояния железо-цементит, нанесите выбранные температуры нагрева и объясните, какая из этих шестерен имеет более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства и почему.

Температура точки А_с3 для стали 45 составляет 755°С, а А_с1 равна 730°С. Структура доэвтектоидной стали при нагреве её до критической точки А_с1 состоит из зерен перлита и феррита. В точке А_с1 происходит превращение перлита в мелкозернистый аустенит. При дальнейшем нагреве от точки А_с1 до А_с3 избыточный феррит растворяется в аустените и при достижении А_с3 (линия GS) превращения заканчиваются.

Если доэвтектоидную сталь нагреть выше А_с1, но ниже А_с3 (неполная закалка), то в ее структуре после закалки наряду с мартенситом будут участки феррита. Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердость стали после закалки. При нагреве до температуры, например, 740°С (ниже точки А_с3) структура стали 45 – аустенит + феррит, после охлаждения со скоростью выше критической структура стали – мартенсит + феррит.