Перлитное превращение. Изотермическое превращение переохлажденного аустенита при различных температурах. Строение продуктов распада

Перлитное превращение - эвтектоидное превращение (распад) аустенита, происходящее ниже 727°С и заключающееся в одновременном зарождении и росте внутри аустенита двух новых фаз: феррита (ɑ-фаза) и цементита (Fe₃C) имеющих пластинчатую форму.

Если сталь со структурой аустенита, полученной в результате нагрева до температуры выше Ас₃ или выше Аcm переохладить ниже температуры Ar1, то аустенит оказывается в метастабильном состоянии и претерпевает превращения.

Диаграмма изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали

На диаграмме можно выделить следующие области: 1) область устойчивого аустенита (для стали, содержащей 0,8 % С, выше А_С1); 2) область переохлажденного аустенита; 3) область начавшегося, но еще не закончившегося превращения А → П; 4) область закончившегося превращения А →П; 5) область начавшегося, но еще не закончившегося мартенситного превращения (между М _н– M _к); 6) мартенситная область (ниже М _к).

Область, расположенная слева от кривой начала распада аустенита (область переохлажденного аустенита), определяет продолжительность инкубационного периода, характеризующую устойчивость переохлажденного аустенита. С увеличением переохлаждения его устойчивость быстро уменьшается, достигая минимума (для эвтектоидной стали около 550 °С), и далее вновь возрастает.

В зависимости от степени переохлаждения аустенита различают три температурные области превращения: перлитную (переохлаждение до 500 °С), мартенситную (переохлаждение ниже М _н — для эвтектоидной стали ниже температуры 240 °С) и промежуточного (бейнитного) превращения (переохлаждение для эвтектоидной стали в интервале от 500 до 240 °С).

В результате бейнитного превращения образуется смесь α -фазы (феррита) и карбида, которая называется бейнитом.

Пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в α -железе, который называется мартенситом. Из-за пересыщенности углеродом решетка мартенсита сильно искажена и вместо кубической приобретает тетрагональную форму, в которой отношение периодов решетки существенно отличается от единицы, т. е. с/а ≠ 1. Чем больше углерода, тем выше степень тетрагональности мартенсита.

Перлит, сорбит, троостит являются структурами одной природы — механической смесью феррита и цементита и отличаются друг от друга лишь степенью дисперсности. С увеличением степени дисперсности пластин цементита растут твердость и прочность стали. Наибольшую пластичность имеют стали с сорбитной структурой. Троостит, образующийся при более низкой температуре превращения, характеризуется меньшей пластичностью. Перлит, сорбит и троостит называют перлитными структурами.

Дата добавления: 2015-04-23