При разработке режимов термической обработки учитывались следующие соображения.
Кобальто-хромово-молибденовые сплавы, содержащие до 0,5% С, принадлежат к типичным стареющим сплавам. Старение сплава, то есть упрочнение за счет выделения из твердого раствора кристаллов промежуточных фаз (прежде всего хромовых и молибденовых карбидов), происходит в результате снижения растворимости углерода в твердом растворе при охлаждении последнего. Для протекания этого диффузионного процесса необходим известный период’ времени — тем больший, чем ниже температура сплава. Поэтому уже при охлаждении затвердевшей отливки возможны 2 противоположных случая: а) весьма замедленное охлаждение развязывает карбидообразование и вызывает упрочнение сплава, но не предельно возможное, поскольку значительное количество карбидов выделяется при повышенной температуре и упрочняющая фаза характеризуется относительно малой степенью диспергирования; б) ускоренное охлаждение тормозит выделение карбидов, в связи с чем сплав характеризуется повышенными пластическими свойствами, но пониженным пределом прочности.
Мы использовали оба указанных варианта охлаждения отливок. Помимо этого опробовали обычную в технике обработки стареющих сплавов схему: закалку, то есть резкое охлаждение сплава для получения пересыщенного твердого раствора и последующий отжиг, в процессе которого происходит выделение карбидных фаз. При выборе температуры отжига учитывали как данные, имеющиеся в стоматологической литературе (где рекомендуется низкотемпературная выдержка в интервале 300—400°С), так и режима старения, применяемые в практике термической обработки КХС, используемых в промышленности. В табл. 17 показано влияние высокотемпературного длительного отжига на свойства ряда КХС, состав которых приводился нами ранее.
Длительный высокотемпературный отжиг приводит к весьма существенному охрупчиванию, особенно в сплаве HS = 21, близком по составу к КХС (относительное удлинение снижается от 8 до 1,7%). Поэтому мы опробовали менее длительные высокотемпературные отжиги, а также варьировали температуру выдержки.
Мы провели статические и динамические испытания литых образцов из сплава КХС, изучали 9 режимов термической обработки, по 20 образцов на каждый режим.