Лекция 8 Распад переохлаждённого аустенита диаграмма изотермического

Лекция 8 • Распад переохлаждённого аустенита (диаграмма изотермического превращения аустенита) • Перлитное превращение • Промежуточное превращение (бейнитное) • Мартенситное превращение

РАСПАД ПЕРЕОХЛАЖДЕННОГО АУСТЕНИТА (ДИАГРАММА ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ АУСТЕНИТА) П С Т бейнит В английской литературе они часто называются ТТТ диаграммы (по начальным буквам Timе - Temperature - Transformation (время - температура превращение)). различают три температурные области или ступени превращения: • перлитную область, • область промежуточного превращения • мартенситную область.

Перлитное превращение Твердость, НВ Менее 260 -300 350 -450

П, С и Т, образующиеся при распаде переохлажденного А, являются Ф-Ц смесью, имеющей пластинчатое строение, и отличаются лишь степенью дисперсности. Однако в отличие от П С и Т не являются равновесными структурами Р. 10

Схема феррито-цементитных структур: а) перлит; б) сорбит; в) троостит

Промежуточное превращение (бейнитное превращение) - сочетает механизмы как диффузионного П, так и бездиффузионного Мпревращений. Поэтому его называют также промежуточным превращением. особенности бейнитного превращения - скорость самодиффузии железа и диффузия лег. эл. почти невозможна, - скорость диффузии углерода еще достаточно высока

Бейнит (от имени американского металлурга Э. Бейна, E. Bain), устар. игольчатый троостит - игольчатая структура железоуглеродистых сталей, образующаяся при т. о. в результате промежуточного превращения А. Бейнит состоит из смеси частиц пересыщенного углеродом Ф и карбида железа. Верхний бейнит (ВБ) - перистое строение (резаная солома). К в нем отдельные узкие частички, распределенные в -фазе (а не пластинки, как в П). Мех. св-ва хар-тся сочетанием несколько пониженной по сравнению с Т прочностью, повышенной хрупкостью и малой пластичностью. Это неблагоприятная структура, получения которой следует избегать (530… 350°С ). Нижний бейнит (НБ) - игольчатое строение, похож на М. Но сравнению с Т и С хар-тся более высокими твердостью и прочностью, повышенным сопротивлением хрупкому разрушению. Хорошо работают в упругих элементах, пружинах, рессорах (350… 250 °С ).

МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СТАЛИ Природа мартенсита

Особенности механизма мартенситного превращения 1. Бездиффузионный характер сдвиговый механизм, происходит лишь перестройка ГЦК-решетки (А) в ОЦК решетку α-железа без выделения из раствора углерода, что приводит к искажению кубической решетки до тетрагональной. Мн –Т 0 С начала превращения А в М Мк - Т 0 С конца превращения А в М Р. 13

2. Ориентированность кристаллов мартенсита Первые кристаллы ориентированы под углом 60 или 120°. Следующие – располагаются или параллельно, или в виде зигзагов – игольчатая структура.

3. Очень высокая скорость роста кристалла, до 1000 м/с 4. М-превращение происходит только при непрерывном охлаждении Температуры МН и МК зависят от содержания углерода и не зависят от скорости охлаждения. 5. Превращение необратимое. Получить аустенит из мартенсита невозможно.

Остаточный аустенит

Свойства мартенсита М по сравнению с другими структурными составляющими стали и особенно по сравнению с А имеет наибольший удельный объем: удельный объем А при содержании 0, 2 -1, 4% С составляет 0, 12227 -0, 12528 см 3/г, а М - 0, 12708 0, 13061 см 3/г. Увеличение объема стали после закалки зависит от содержания углерода в М: Содержание углерода, % Увеличение объема, % 0, 4 0, 6 0, 46 0, 7 0, 85 0, 83 1, 13 1, 2 0, 9* Уменьшение объема связано с увеличением в структуре закаленной стали количества Аост, имеющего меньший удельный объем, чем Ф и тем более М.