Рассматривая различные пути повышения механических свойств конструкционной стали, нельзя не напомнить о возможностях, заложенных в микролегировании стали редкими земельными металлами (РЗМ) и бором. Несмотря на глубокое различие в механизме влияния этих элементов, обусловленном прежде всего значительной разницей в величине их атомных радиусов, общим для них является их высокое сродство к кислороду, азоту и некоторым другим примесям, содержащимся в стали.
Связывая эти примеси в прочные соединения и тем самым выклинивая их отрицательное влияние на свойства стали, эти элементы (РЗМ, В) снижают склонность стали к необратимой отпускной хрупкости и ее чувствительность к концентраторам напряжений, хорошо определяемую методом испытаний разрывных образцов с перекосом. Обработка жидкой стали малыми добавками редких элементов приводит к повышению реальной прочности образцов, испытанных после закалки и отпуска при 460°, с 65,0 до 99,0 кГ/мм2 — при микролегировании стали бором (0,0015%) и до 108 кГ/мм2 — при введении РЗМ (0,1% расчетно).
Интересно, что как с повышением, так и с понижением температуры отпуска (относительно температуры максимального развития необратимой отпускной хрупкости 460°) влияние РЗМ и бора ослабевает: при понижении температуры отпуска - в связи с общим охрупчиванием стали, а при повышении температуры отпуска - в связи с общим и притом значительным, повышением пластических свойств.
Положительное влияние малых добавок РЗМ на механические свойства высокопрочной конструкционной стали отмечается многими исследователями. Следует вместе учитывать, что при высоких температурах отпуска микролегирование стали бором может сказаться отрицательно на свойствах стали, повышая ее чувствительность к обратимой отпускной хрупкости. Грубополосчатая структура, обусловленная строчечными включениями большого количества сульфида марганца. Оптимальный размер добавок РЗМ, вводимых в конструкционную сталь, как показали исследования, определяется ее составом, условиями термической обработки деталей, для которых предназначается эта сталь, и температурным режимом работы деталей. Так, например, для многих марок стали, назначаемых на детали, подвергаемых закалке и низкому отпуску, размер добавок РЗМ может быть доведен до 0,5%. Это придаст стали иммунитет в отношении образования флокенов. При выплавке стали, детали из которой будут подвергаться закалке и отпуску при средних температурах, размер добавок РЗМ рекомендуется выдерживать в пределах 0,1—0,25% (расчетно): для стали, подвергаемой улучшению, добавки РЗМ должны составлять 0,1—0,15%.
Природа благоприятного влияния РЗМ на пластические и вязкие свойства стали становится понятной из рассмотрения их влияния на микроструктуру осевой стали.
Из других приемов повышения механических свойств высокопрочных кремнийсодержащих сталей (0,7—2,3% Si) следует отметить рекомендации некоторых исследователей по увеличению длительности выдержек при нагревах под закалку и отпуск, а для устранения остаточного аустенита применять двойной отпуск, избегая обработки холодом.