Превращение мартенсита при нагреве

16.11.07.

При быстром охлаждении.

Превращение аустенита в мартенсит

Переохлажденного аустенита.

Диаграмма изотермического распада

Сорбит – механическая смесь феррита и цементита , но с более высокой степенью дисперсности чем у перлита (зерно мельче).

Троостит (или тростит)– механическая смесь и цементита , но с еще более высокой степенью дисперсности чем у перлита и сорбита (зерно мельче).

Если переохладить аустенит до таких температур, что решетка ГЦК будет неустойчивой, (где ), , то перестройка решетки ОЦК в ГЦК произойдет по бездиффузионному механизму, а углерод из кристаллической решетки не выделится.

ГЦК ОЦК

Мартенсит образуется за счет сдвига атомов по определенным кристаллографическим областям.

ГЦК ОЦК

Углерода в мартенсите остается столько же, он попросту не успевает выделиться из решетки ГЦК.

Для ОЦК: , то есть - пересыщенный твердый раствор.

Мартенсит- пересыщенный твердый раствор углерода в железе .

Строго говоря, так как решетка мартенсита пересыщена углеродом, то она является не ОЦК, а ортогональной:

с увеличением увеличивается отношение

Мартенситное превращение обладает следующими особенностями:

1). Удельный объем мартенсита больше удельного объема аустенита в решетке мартенсита

возникают высокие напряжения и возрастает плотность дислокаций:

Удельные объемы:

2). Мартенсит имеет высокую твердость, прочность, но он хрупкий.

3). Мартенситное превращение протекает с огромной скоростью: . Превращение аустенита в мартенсит протекает в температурном интервале: .

4). Положение точек зависит от содержания углерода: чем больше углерода, тем точки ниже:

5). Превращение аустенита в мартенсит никогда не доходит до конца, поэтому всегда присутствует остаточный аустенит:

С увеличением содержания углерода возрастает количество остаточного аустенита:

Мы будем рассматривать превращение при отпуске стали.

Мартенсит- неустойчивая структура. При нагревании происходит диффузия углерода из решетки, до тех пор, пока в решетке не останется равновесное количество углерода, то есть .

1).

Заметной диффузии углерода не происходит.

2).

Только часть избыточного углерода выделяется из решетки мартенсита:

но отношение тем не менее не равно единице,

(мартенсит превращается в мартенсит отпуска)

Углерод, выделившийся из решетки мартенсита образует карбид («эпсилон-карбид»), то есть

карбид

Решетка карбида когерентно связана с решеткой мартенсита. То есть существует граница раздела между этими двумя фазами, по которой атомы железа принадлежат и решетке карбида и решетке мартенсита (нужно плавно сочленить две кристаллические решетки, даже те, которые находятся в разных фазах; сочленение подобно конструктору Lego).

3).

Происходит нарушение когерентности. Нет плавного перехода, наблюдается четкая граница зерен и искажения.

Если то образуются механические смеси феррита с цементитом:

(с ростом температуры нагрева, выделяются смеси с ):

при образуется (тростит отпуска)

при образуется (сорбит отпуска)

при образуется (перлит)

Дата добавления: 2014-11-26