Превращение аустенита при непрерывном охлаждении

Термическая обработка стали гораздо чаще производится не изотермическим процессом, а непрерывным охлаждением. Для качественного рассмотрения превращений при непрерывном охлаждении на диаграмму изотермического распада аустенита (рис. 6) наносят кривые охлаждения. При небольшой скорости охлаждения (кривая V₁ рис. 10) аустенит превращается в перлит. При увеличении скорости охлаждения до V₂(V~1 °¤с) перлит заменяется сорбитом. На практике охлаждение со скоростью V соответствует отжигу, со скоростью V₂ – нормализации.

При охлаждении стали со скоростью V₃~50 °¤с образуется структура троостита.

При охлаждении со скоростью V₄~80 °¤с не произойдет полного распада аустенита. Часть его переохладится до точки М_Н, вследствие чего структура будет состоять из троостита и мартенсита.

Кривая охлаждения V₅, касательная к выступу изотермической кривой, является минимальной скоростью охлаждения, при которой аустенит не распадается на феррито-цементитную смесь, а превращается в мартенсит. Эта скорость охлаждения называется критической скоростью закалки и обозначается V_кр.

Рис. 10. Наложение графиков скоростей непрерывного охлаждения на диаграмму изотермического распада аустенита. Увеличение скорости охлаждения от V до V_кр

Мартенсит – основная структура закаленной стали, получаемая при охлаждении со скоростью V>V_кр. Если охлаждение при закалке вести со скоростью меньше V_кр (например, V₅), наряду с мартенситом в структуре будет присутствовать троостит, и тогда цель закалки – получение наивысшей твердости стали, достигнута не будет. V_кр – важнейшая технологическая характеристика стали. Она определяет выбор охлаждающих сред при термической обработке стали. Оценить V_кр можно по диаграмме изотермического распада аустенита, которая строится для каждой стали.

В соответствии с диаграммой:

,°/С

t _m– температура у изгиба кривой изотермического распада аустенита;

t _m- время минимальной устойчивости аустенита.

Таким образом, V_кр – свойство стали, определяющееся ее химсоставом. В углеродистых сталях с повышением содержания углерода до 0,8 % V_кр уменьшается. Так, для стали марки 40 V_кр= 450 °/С, стали 60 - 250 °/С, стали 80 - 150 °/С.

При дальнейшем повышении содержания углерода V_кр вновь возрастает. Легирование стали уменьшает V_кр. Это углубляет закалку и позволяет использовать более мягкие закалочные среды (вместо воды – масло, воздух).

Дата добавления: 2015-06-27