Приймаючи, що розмір зерна ферито-перлітної структури (D_fp) залежить від дисперсності аустенітної структури (D_aust) та термокінетичних параметрів g®a + перліт перетворення визначили кількісні закономірності цього впливу.

Множинний кореляційний аналіз показав, що розглянуті фактори впливають на розмір зерна ферито-перлітної структури наступним чином.

,      (1)

де t_ar3, t_ar1 і t – початкова та кінцева температура та тривалість дифузійного розпаду аустеніту відповідно.

Аналіз формули (1) показує, що зі збільшенням вмісту в сталі вуглецю, марганцю, хрому, ванадію та азоту, а також спільно азоту та ванадію відбувається диспергування, а кремнію – укрупнення ферито-перлітної структури.

Спільне легування стали азотом і ванадієм призводить практично до адитивного впливу і є найбільш істотним у розглянутих системах легування. При цьому максимальна диспергуюча дія спостерігається при розчиненні в аустеніті близько 50% азоту та ванадію і такого ж вмісту у вигляді нітридів ванадію.

Приклади впливу елементів на дисперсність ферито-перлітної структури показано на рис. 1, 2.

a

б

в

Рис. 1. Ферито-перлітна структура сталей 20ХГСЛ (а), 40ХГСЛ (б) 20ХГС3Л (в) після аустенізації при 900 °С. Швидкість охолодження 40 °C/хв. Збільшення-300

a

б

Рис. 2. Ферито-перлітна структура сталей 20ХГСЛ (а) та 20ХГСАФЛ (б) після аустенітізації при 900 °С. Швидкість охолодження 40 °C/хв. Збільшення-100

Встановлена закономірність показує, що вплив елементів на розмір зерна ферито-перлітної структури пов'язаний не лише з їх вмістом у сталі, але й з температурою аустенітизуючого нагрівання. Так якщо після нагрівання до 900 °С за питомою ефективністю подрібнення структури елементи можна розташувати в наступній послідовності: Mn, Cr, C, V, N то після нагрівання до 1050 °С –  Cr, Mn, C, V, N.