Превращения аустенита при охлаждении

При относительно невысоких скоростях охлаждения происходит превращение аустенита в перлитные структуры. При этом решетка ГЦК перестраивается в ОЦК, а избыточный углерод выделяется в виде кристаллов цементита.

Это превращение протекает в области температур . Чем больше степень переохлаждения, тем выше степень дисперсности получаемой структуры. Различают перлит (размер пластинок ), сорбит () и тростит ().

С увеличением дисперсности растет прочность и твердость сталей, но снижается ударная вязкость и пластичность. Лучшим сочетанием механических свойств для работы в условиях динамических нагрузок обладают сорбитные стали.

Если скорость охлаждения аустенита превышает критическую и аустенит переохлаждается ниже , то диффузионные процессы подавляются и избыточный углерод остается в ОЦК-кристаллической решетке. Пересыщенный твердый раствор углерода в с той же концентрацией углерода, что и в исходном аустените, называется мартенситом. Наличие в кристаллической решетке избыточного углерода вызывает ее искажения, дробление блоков, фазовый наклеп и большие микронапряжения.

Вследствие этого мартенсит имеет низкую пластичность и высокую твердость. Образование мартенсита соответствует закалке. Мартенсит имеет характерную игольчатую структуру.

Интересно, что мартенситное превращение, как правило, не проходит до конца и в структуре стали остается некоторое количество аустенита. Это связано с тем, что температура точки конца мартенситного превращения ниже комнатной; она снижается с увеличением концентрации углерода.

В температурной области образуется бейнит - структура, занимающая среднее положение между перлитом и мартенситом.

В лабораторных исследованиях проводят как непрерывное охлаждение (погружением образца металла в воду, масло и т.д.), так и изотермическое (помещением образца материала в печь с некоторой постоянной температурой).

Дата добавления: 2014-01-05