в чем заключается эвтектоидное превращение

эвтектоидное превращение

Полезное

Смотреть что такое «эвтектоидное превращение» в других словарях:

Превращение — [transformation] изменение фазового состояния материала под влиянием внешнего воздействия: Смотри также: эвтектоидное превращение фазовое превращение перлитное превращение … Энциклопедический словарь по металлургии

диффузионное превращение — [diffusion transformation] фазовое превращение, при котором кристаллы новой фазы образуются в результате диффузионного перемещения атомов. При диффузионном превращении диффузия может идти как на дальние, так и на ближние расстояния. К… … Энциклопедический словарь по металлургии

фазовое превращение — [phase transformation] переход одних фаз в другие при изменении термодинамических параметров (температуры, давления, концентрации). При фазовых переходах I рода энтальпия (теплосодержание) и удельный объем изменяются скачком. Разницу в энтальпии… … Энциклопедический словарь по металлургии

мартенситное превращение — [martensite transformation] фазовое превращение в твердом теле, происходит посредством кооперативного, взаимосвязанного перемещения (сдвигания) атомов на расстояния меньше межатомного без обмена атомов местами так, что соседи любого атома в… … Энциклопедический словарь по металлургии

перлитное превращение — [pearlite transformation] превращение переохлажденного аустенита в смесь феррита, почти не содержащего углерода и цементита, содержащего 6,67 % С, при медленном охлаждении или изотермической выдержке ниже Аc1; сопровождатсяе диффузией,… … Энциклопедический словарь по металлургии

обратное мартенситное превращение — [reverse martensite transformation] превращение мартенсита при нагревании в высокотемпературную фазу по мартенситному механизму. По аналогии с точкой Ми температуру начала бездиффузионного образования аустенита обозначают Ав. В сплавах обратное… … Энциклопедический словарь по металлургии

нормальное превращение — [normal transformation] полиморфное превращение, при котором кристаллы новой фазы растут в результате неупорядоченных, взаимно не связанных диффузионных переходов атомов через границу раздела фаз. Нормальное превращение термически активирующееся… … Энциклопедический словарь по металлургии

магнитное превращение — [magnetic transformation] переход вещества в состояние с другим характером взаимодействия магнитных моментов атомов; фазовое превращение II рода. Магнитное превращение не сопровождается ни одним типичным для полиморфного превращения явлением:… … Энциклопедический словарь по металлургии

изотермическое мартенситное превращение — [isothermal martensite transformation] мартенситное превращение при изотермической выдержке в интервале температур Мн Мк; наблюдается в ряде сплавов (например, Fe 24%Ni 3%Mn) и характеризуется инкубационным периодом (подобно перлитному… … Энциклопедический словарь по металлургии

бейнитное превращение — [bainitic transformation] превращение переохлажденного аустенита в интервале температур между температурными интервалами перлитного (диффузионного) и мартенситного (бездиффузионного) превращения, поэтому его иногда называют промежуточным… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

В чем заключается эвтектоидное превращение

На нашей любимой в лабораторных работах диаграмме состояния свинец-сурьма эвтектика обозначена точкой «С» (рис.1,а). В этой точке формируется структурная составляющая, которую также называют эвтектикой (рис.1,б).

а	б

Рисунок 1. Диаграмма состояния свинец-сурьма (а) и структура эвтектики свинец-сурьма.

Поскольку в металлографии мы имеем дело со структурами, то эвтектикой будем называть структурную составляющую, которая состоит из двух и более фаз, одновременно закристаллизовавшихся из расплава, и имеющую характерное строение. Т.е. эвтектика фазой не является, и об этом следует помнить.
Эвтектическое превращение (эвтектический распад жидкости) – это фактически многофазная кристаллизация, диффузионное разделение расплава на 2 одновременно образующиеся кристаллические фазы. В сущности, эвтектика является естественным композиционным материалом, поскольку фазы, ее составляющие, как правило существенно различны по своим свойствам.
Если компоненты сплава неограниченно растворяются друг в друге, то эвтектика не формируется. Это, например, сплавы Cu-Ni, Cu-Au, Ag-Au и пр.Примером сплавов с эвтектикой являются сплавы Al-Cu, Pb-Sn, Bi-Cd, Al-Si (рис.2) и многие другие. И конечно, сплавы системы железо-углерод, т.е. стали и чугуны.

Т.о., эвтектика всегда формируется при кристаллизации (из жидкого в твердое).

Эвтектоид формируется при перекристаллизации твердого раствора. Чаще всего в качестве примера эвтектоида приводят перлит. Перлит образуется при перекристаллизации (распаде) аустенита. В точке в точке S при 0,8% углерода структура состоит только из перлита (рис. 3).

а	б

Рисунок 3. Фрагмент диаграммы состояния (а) и эвтектоид системы железо-углерод (перлит) (б).

Главное: в эвтектику или эвтектоид превращается всегда раствор:
Эвтектоидное превращение: из твердого в твердое;
Эвтектическое превращение: из жидкого в твердое.

А еще надо сказать, что эвтектика (или эвтектоид) – это самая красивая фазовая составляющая. Богатейшим материалом для демонстрации эвтектик и эвтектоида является чугун. На рис. 4 приведена структура, содержащая 3 эвтектики и эвтектоид: фосфидная (1) и феррито-графитная (2) эвтектики, ледебурит (3), перлит (4).

Рисунок 4. Три эвтектики и эвтектоид

Различные структуры связаны между собой, и по виду отделить эвтектику и эвтектоида не всегда возможно. На рис.5 показан ледебурит (эвтектика) в доэвтектическом чугуне; структура чугуна аустенит + ледебурит. В свою очередь ледебурит – это цементит + аустенит. Зерна аустенита ниже 727 о С превратились в перлит. То же самое произошло и с аустенитом эвтектики. Поэтому наша эвтектика при комнатной температуре состоит из цементита и эвтектоида.

Рисунок 5. Структура доэвтектического чугуна.

Рисунок 6. Эвтектика в сплаве Fe-Ti, излом

Эвтектика дендритного типа показана на рис.1. На рис.7а показано эвтектическое зерно (дендритный тип) в силумине. На рис 7б – кислородная эвтектика Cu-Cu₂O в литой меди (с изолированными включениями одной фазы).

Рисунок 7. Эвтектика в силумине (а) и в литой меди (б).

а	б

а	б

Источник

Как происходит эвтектоидное превращение? Как называется эвтектоид?

Эвтектоидное превращение происходит аналогично кристаллизации эвтектики, но не из жидкости, а из твердого раствора. Эвтектоид называется перлитом. Перлит (П) – механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8%С. Зерно перлита состоит из параллельных пластинок цементита и феррита, на травленом шлифе напоминает перламутр, отсюда и называется – перлит. Аустенит, входящий в состав ледебурита, при 727 ºC также испытывает эвтектоидное превращение. Поэтому ниже 727 ºC ледебурит состоит из механической смеси перлита и цементита.

На рис.3 приведены кривые охлаждения сплавов: 0,02; 0,5; 0,8; 1,7; 3,5; 4,3; 5,5%С.

Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве I при охлаждении.

Сплав 1, содержащий менее 0,02 % С, фактически представляет собой технически чистое железо. Точка 1 соответствует началу кристаллизации аустенита, точка 2 – окончанию кристаллизации. При охлаждении от точки 2 до точки 3 никаких превращений в образовавшемся аустените не происходит.

В точке 3 начинается, а в точке 4 заканчивается перестройка кристаллической решетки аустенита (ГЦК) в кристаллическую решетку феррита (ОЦК). При охлаждении в интервале температур 3-4 состав аустенита меняется по линии GS, а состав феррита – по линии GP. От точки 4 до точки 5 превращений не происходит, образовавшийся феррит просто охлаждается. Линия PQ соответствует линии переменной растворимости. Ниже этой линии сплав пересыщен углеродом, происходит выделение избыточного углерода, образующего химическое соединение с железом, т.е. цементит. При охлаждении цементит выделяется непрерывно, и концентрация углерода в феррите уменьшается по линии PQ, составляя при комнатной температуре

ным цементитом и обозначается Ц_Ш.

Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве II при охлаждении.

Сплав II содержит 0,5%С. Образование кристаллов аустенита происходит в интервале температур 1-2. Состав аустенита изменяется по линии солидус АЕ, состав жидкой фазы по линии ликвидус АС. В точке 2 кристаллизация аустенита заканчивается, и от точки 2 до точки 3 структурных изменений в нем не происходит, аустенит просто охлаждается. В точке 3 начинается выделение феррита из аустенита. Концентрация углерода в феррите изменяется по линии GP, а концентрация углерода в аустените – по линии GS. При охлаждении сплава до точки 4 состав аустенита будет соответствовать точке S, т.е. эвтектоидному составу. При температуре 727 ºC произойдет эвтектоидное превращение с образованием перлита A_S↔Ф_Р+Ц_К. При комнатной температуре структура сплава состоит из феррита и перлита. Количество перлита в структуре увеличивается по мере роста содержания углерода в сплаве вплоть до концентрации 0,8%С.

Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве Ш при охлаждении.

Сплав Ш, содержащий 0,8 % С, по составу соответствует точке S. Аустенит сплава с такой концентрацией углерода не испытывает превращения при охлаждении до 727 ºC, а при этой температуре весь аустенит превращается в перлит. При комнатной температуре структура сплава состоит из одного перлита.

Концентрация углерода в сплаве IV составляет более 0,8%С, но менее 2,14%С. До точки 3 превращения в этом сплаве такие же, как в сплавах П и Ш. При охлаждении в диапазоне температур между точками 3-4 из кристаллической решетки аустенита выделяется избыточный углерод с образованием вторичного цементита Ц_П. При этом содержание

углерода в аустените изменяется по линии ES. На линии PSK при температуре 727 ºC происходит эвтектоидное превращение, при котором аустенит превращается в перлит. Поэтому при комнатной температуре структура сплава состоит из перлита и вторичного цементита.

5.2.7. Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве V при охлаждении.

5.2.8. Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве VI при охлаждении.

В сплаве VI, содержащем 4,3 %С, при эвтектической температуре вся жидкость превращается в ледебурит. При понижении температуры содержание углерода в аустените, входящем в ледебурит, понижается по линии ES. При 727 ºC происходит перлитное превращение аустенита.

5.2.9. Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве VII при охлаждении.

В сплаве VII кристаллизация начинается с образования кристаллов цементита. Такой цементит называется первичным. Первичный цементит выделяется из жидкости при охлаждении в интервале температур 1-2. Состав жидкости при этом меняется по линии ликвидус и в точке 2 жидкость содержит 4,3%С. Количественное соотношение жидкой и твердой фаз в точке 2 определяется соотношением отрезков Е2 и С2. При 1147 ºC происходит эвтектическое превращение. Аустенит образовавшегося ледебурита при охлаждении испытывает превращения, рассмотренные выше. При комнатной температуре структура сплава VII состоит из ледебурита и первичного цементита.

На свойства сплавов оказывает большое влияние различие в размерах и расположении выделений цементита. Цементит первичный выделяется при высоких температурах непосредственно из жидкой фазы. Его кристаллы – крупные. Цементит вторичный выделяется из аустенита при достаточно высоких температурах и высокой скорости диффузии. Поэтому цементит вторичный образуется в виде сетки по границам зерен. Цементит третичный выделяется из феррита при сравнительно низких температурах обычно внутри зерен в виде дисперсных включений. Эти включения увеличивают прочность феррита.

Сплавы системы железо-углерод по структурному признаку делят на две группы: углеродистые стали и белые чугуны.

Сталь

Дата добавления: 2018-04-05 ; просмотров: 1920 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Эвтектическое превращение

Эвтектическое превращение происходит в интервале температур, так как соответствует выделению двойной эвтектики, но заканчивается ( при охлаждении) при одной температуре, при которой происходит выделение тройной эвтектики. [2]

Эвтектическое превращение в системе происходит при 890 С, концентрация эвтектической точки 75 % ( ат. [3]

Четырехфазное эвтектическое превращение ж а Р f, как уже было сказано, состоит в совместном выделении из жидкости трех твердых растворов а, р и f которыми она насыщена к началу этого процесса. [5]

Эвтектическим превращением в сплавах называется такое, при котором происходит одновременная кристаллизация двух фаз при постоянной и самой низкой для данной системы сплавов температуре первичной кристаллизации, а эвтектоидное превращение соответствует аналогичному процессу при вторичной кристаллизации. [6]

Температура эвтектического превращения при давлениях 0 17 и 1 ат определена по расплавлению вольфрамового нагревателя при взаимодействии его с нитридом, причем вблизи начала реакции температура поднималась не быстрее чем 50 в минуту. [8]

Отличие эвтектического превращения в точке С от эвтектоидного заключается в следующем. S образование смеси кристаллов происходит в твердом состоянии в результате вторичной кристаллизации. [9]

Этим эвтектическим превращением и заканчивается затвердевание заэвтектических железоуглеродистых сплавов. [11]

При эвтектическом превращении жидкость кристаллизуется с образованием двух твердых фаз. [12]

При эвтектическом превращении жидкость кристаллизуется с образованием двух твердых фаз. Возможен и другой тип нонвариантного превращения ( трехфазного равновесия), когда жидкость реагирует с ранее выпавшими кристаллами и образует новый вид кристаллов. Реакция подобного типа называется перитектической. [14]

При эвтектическом превращении жидкость кристаллизуется с образованием двух твердых фаз. Возможен и другой тип нон-вариантного превращения ( трехфазного равновесия), когда жидкость реагирует с ранее выпавшими кристаллами и образует новый вид кристаллов. Реакция подобного типа называется пе-ритектической. [15]

Источник

Термическая обработка сталей с эвтектоидным превращением

Термическая обработка сталей с эвтектоидным превращением

Определите основные фазовые превращения, влияющие на структуру и характеристики стали. а) превращение при нагревании в аустенитное состояние-фаза перекристаллизации. б) метаморфозы аустенита при различной степени переохлаждения. в) трансформация за счет нагрева закаленной стали. Превращение стали при нагреве в аустенитное состояние. В зависимости от условий нагрева могут быть получены зерна аустенита различных размеров.

Свойства продуктов превращения сильно зависят от размера зерен аустенита. Людмила Фирмаль

Продукты превращения мелкого аустенита как равновесного аустенита, так и метастабильного аустенита имеют более высокую пластичность и вязкость, чем соответствующие продукты превращения крупного аустенита, и менее подвержены концентрации напряжений. Так как зарождение кристаллов при разложении аустенита происходит преимущественно на границах зерен, то чем мельче зерна аустенита, тем больше появляется ядер, тем мельче вновь образованные зерна.

Рассмотрим трансформацию, которая происходит при нагреве стали с исходной равновесной структурой. Предварительно эвтектоидные стали феррит и перлит, эвтектоидные стали перлит, перлит, содержащий эвтектоидные стали вторичный цементит. При промышленной скорости нагрева при отжиге или закалке перлит до температуры переменного тока сохраняет пластинчатую структуру. При достижении температуры LS начинается превращение перлита со Сталью в аустенит.

В каждой колонии перлита превращение при температуре переменного тока сопровождается измельчением стальных зерен, так как возникают некоторые центры кристаллизации аустенита (см. рис.5.7).Эта очень важная особенность фазовой рекристаллизации широко используется при осуществлении термической обработки стали-отжиге, закалке и других видах обработки, связанных с нагревом стали до аустенитного состояния. Количество ядер кристаллов

аустенита при температуре переменного тока увеличивается с увеличением дисперсии перлита и скорости нагрева. Людмила Фирмаль

Высокий Быстрый нагрев, например, нагрев ТВЧ, дает очень маленькие аустенитные зерна. В эвтектоидной стали рекристаллизация заканчивается, когда происходит превращение перлита в аустенит. complete. In заэвтектоидные и заэвтектоидные стали, после перехода от перлита к аустениту, в структуре сохраняют избыток структурных компонентов-феррита Каждый цементит. В заэвтектоидного сталь, при нагреве от сети переменного тока в AC3, избыточный феррит превращается в аустенит, а при нагревании от переменного тока AC, в заэвтектоидного стали, Т растворяет излишки продуктов распада цементита в аустените. Небольшое огрубление зерен аустенита.

Повышение температуры стали в однофазной аустенитной области приводит к дальнейшему росту зерен аустенита-происходит процесс коллективной перекристаллизации. Скорость роста зерен аустенита при перегреве выше температуры Ac3 и / 4 CFN неодинакова для разных сталей. Многое зависит от способа раскисления стали и наличия определенных легирующих элементов. В зависимости от скорости роста зерен аустенита различают природную крупнозернистую сталь и природную мелкозернистую сталь. Естественно грубый нос Рисунок 5.7.

Схема зарождения и роста кристаллов при температуре переменного тока、 Когда температура превышает Ls3 или Asst, образуется сталь, в которой Кристалл аустенита быстро грубеет. Это ки-Али, дезоксигенированный при плавке ферросилицием и ферроманганом. Естественно мелкие зерна называются стальными, и при нагревании до 1000-1100°C аустенитные кристаллы растут медленно. К ним относятся стали, которые дополнительно раскисляются алюминием, и легированные стали, содержащие карбидообразующие элементы, в частности титан и ванадий.

Предполагается, что ингибирующее воздействие на рост зерен оказывают частицы нитрида алюминия, которые механически препятствуют коллективной перекристаллизации, расположенной на границах зерен. При температурах выше 1000-1100°C нитрид алюминия разрушится, и не будет никаких препятствий для роста. Аналогичные механизмы действия также приписываются карбидам титана и ванадия. От сверхтвердых Только марганец не только уменьшает количество элементов, но и несколько увеличивает скорость роста зерен аустенита.

Естественная зернистость стали оценивается по количеству(баллам) специально разработанной зернистости(ГОСТ 5639-82). Сталь с грубой крупнозернистой структурой для высокотемпературного нагрева, я называю! Перегрев; перегрев исправляется повторением аустенитизации при нагревании до более низкой температуры. Трансформация аустенита при различных степенях переохлаждения. Выше было рассмотрено фазовое превращение, происходящее в Стали при медленном охлаждении из аустенитного состояния (см. раздел 3.3).

За счет увеличения скорости охлаждения стали или введения в сталь легирующих элементов аустенитное переохлаждение может быть значительно усилено. Уменьшите температуру его превращения. Механизм и Кинетика превращения, а следовательно, структура и свойства продукта превращения зависят от степени переохлаждения аустенита. В технологическом процессе термической обработки разложение аустенита происходит в условиях непрерывного охлаждения, иногда при изотермической (постоянной температуре).

Процесс разложения переохлажденного аустенита делится на 2 типа. 1.Диффузионного перлитного и промежуточного (бейнитного). 2.No диффузионно-мартенситный. Кинетика диффузионных превращений более удобно изучается в изотермических условиях. Метаморфоза аустенитного перлита. Влияние переохлаждения на стабильность и конверсию аустенита показано графически в виде рисунка. Эти диаграммы отображают температурные и временные координаты преобразования.

Изотермическое разложение эвтектоидного аустенита происходит в диапазоне температур от Lg (720°C) до Mn (250°C).Где M-температура, при которой происходит мартенситное превращение begins. No происходит мартенситное превращение в эвтектоидную сталь при постоянной температуре ниже точки Mn. На схеме (см. рис.5.8) нарисованы 2 линии с изогнутой формой буквы»С«-С. Строка / обозначает время начала метаморфозы, а строка 2-Время окончания метаморфозы переохлажденного austenite. In область слева от линии/на рисунке, есть переохлаждение аустенита.

Между линиями 1 и 2 находится область, в которой происходит преобразование. Правая сторона линии 2-это область, где присутствует продукт трансформации аустенита. Стабильность аустенита зависит от степени переохлаждения. Аустенит наименее стабилен при температурах, близких к 550°C. для совместного осаждения Аустенитная сталь при температуре 550-560°С, время стабилизации составляет около 1 секунды.

Повышение или понижение температуры относительно 550°С улучшает стабильность аустенита. Поэтому время стабильности аустенита при 700°С составляет около 10 секунд, а при 300 ° С-около 60 секунд. Превращение аустенита при температурах в диапазоне Lr-550°с называется перлитом, а метаморфоза при температурах в диапазоне 550°с-Ми называется промежуточной. В температурном интервале превращения перлита в результате разложения аустенита образуется слоистая структура перлитного типа, то есть структура, образованная из кристаллов феррита и цементита.

Преобразование перлита(Рис. 5. 9, о) протекает сначала медленно, после чего его скорость возрастает до определенной величины. Когда преобразование будет завершено, скорость будет постепенно уменьшаться. Структура структуры перлита зависит от температуры превращения. С увеличением степени переохлаждения размер образующихся кристаллов уменьшается, согласно общему закону кристаллизации (см. Главу 2).Это означает, что дисперсность ферритовых и цементитных смесей увеличивается.

Дисперсию структуры перлита обычно оценивают по расстоянию между пробками. Это считается средней суммарной толщиной соседних пластин феррита (F) и цементита © (рис.5.10). Если происходит преобразование Когда температура превышает 650-670°C, образуется относительно грубая смесь кристаллов феррита и цементита с расстоянием между пластинами 5-10 «7-7-10» 7 м. Смесь называется перлитовым телом (Z7). При конверсии при температуре 640-590°с расстояние между пластинами составит 3•10 «7-4 * 10» 7 м. Такая перлитная структура называется сорбитолом ©.

При температуре превращения 580-550°C межплитное расстояние уменьшается до 1 * 10 «7-2•10-7 м. Такая структура называется торутит (T). Рисунок 5. 10.Схема роста перлитных колоний Центр кристаллизации колоний перлита происходит преимущественно на границах зерен аустенита. С другой стороны, колонии перлита растут во всех направлениях (см. Рисунок 5.10).

В случае перлитного превращения полиморфный переход y — * a сопровождается перераспределением углерода. Для образования цементита, содержащего 6,69% С, необходимо перемещать атомы углерода на значительно большее расстояние, чем межатомное расстояние, так как среднее содержание углерода в твердом растворе перед конверсией значительно ниже, чем у цементита. Несмотря на то, что подвижность атомов железа и углерода уменьшается с уменьшением температуры от точки арт, скорость превращения перлита возрастает до температуры 550°С.

Это объясняется тем, что с увеличением степени переохлаждения число центров кристаллизации быстро увеличивается, и, соответственно, расстояние увеличивается Выражение, в котором атом движется в процессе трансформации. По мере увеличения дисперсности структур перлитного типа увеличивается прочность и твердость стали. Структура сорбита обладает отличной пластичностью и вязкостью. Мартенситная метаморфоза аустенита. Диаграмма изотермического превращения (см. рис. 5.8) традиционно показывает область мартенситного превращения (менее L / n).

Условно, не только при эвтектоиде, но и в большинстве сталей мартенситное превращение в изотермических условиях не происходит1. Мартенситное превращение протекает интенсивно при непрерывном охлаждении в интервале температур от Mn до Mk (рис.5.11).Небольшое изотермическое воздействие в этом диапазоне температур приводит к аустенитной стабилизации. То есть метаморфоза не достигается. 1. поэтому в сталях с содержанием 0,06% C, 23,4% Ni и 3,3% Mn изотермическое мартенситное превращение ускоряется при падении температуры от −50 до −120 г°C и замедляется при дальнейшем падении температуры. Рисунок 5.11.

Кривые движения мартенситного превращения при непрерывном охлаждении И в дополнение к мартенситу в его структуре наблюдается структура, называемая остаточным аустенитом. Аустенит также может оставаться в структуре, если углеродистая сталь содержит 0,6%или более C и только охлаждается до 0°C(рис. 5.12). на рисунке линии в начале и конце мартенситного превращения условно нанесены на»стальное поперечное сечение«диаграммы железо-цементит, а ломаная линия представляет геометрическое положение точки 70. Рисунок 5.12.

Зависимость термодинамического равновесия аустенита и мартенсита от температуры и содержания углерода при изменении температуры Mn и Mk Углерод (рис. 5.13).для получения мартенситной структуры необходимо очень быстро и непрерывно охлаждать аустенит углеродистой стали, а для этого использовать холодную воду (предпочтительно физиологический раствор).Быстрое охлаждение необходимо для подавления возможности диффузионного процесса и образования перлитных и бейнитных структур.

Термодинамическая диаграмма, построенная экспериментально для всех сталей, позволяет определить минимальную скорость охлаждения, называемую критической скоростью охлаждения-b \ p, при которой аустенит превращается. РНС. 5.13.Температурная зависимость свободной энергии аустенита и мартенсита Это происходит только в мартенсите при температуре ниже MH1 (рис.5.14).Диаграммы тепловой кинетики очень важны для технологии термической обработки.

Они радикально отличаются от рисунка изотермического превращения аустенита тем, что построены в условиях непрерывного охлаждения образцов соответствующей стали. Црмокинстичский график-важный Установлено, что практически температура м *и МК не зависит от скорости охлаждения, а только начинает повышаться при скорости охлаждения, превышающей 10 000°с / С. Рис. 5.14.Тепловая кинематика стали 45： По поверхности; цэ-центр 5.15.Микроструктуру мартенситной стали После закалки от оптимальной температуры 850% 45×500 В зависимости от скорости охлаждения, типа фазового превращения и характеристик можно спрогнозировать возможную структуру стали.

Именно поэтому при более быстром охлаждении стали мартенсит 1(неравновесная фаза) образует пересыщенный твердый раствор углерода, поглощенный Fe (Рис.5). 15).Слоистые мартенситные кристаллы растут с поразительной скоростью, равной скорости звука стали (^5 (XX) м / с).Рост мартенситных кристаллов затруднен границами зерен аустенита или ранее сформированной пластинкой мартенсита (рис.5.16). 1 взломать структуру названную в честь немецкого языка! О, ученый. А. Мартенс(1850 1914 ИТ. О.) Рис. 5.16. Схема формирования мартенситных пластин в 1 аустенитном зерне Акад. Г. В. Курдюмов дал классическое определение мартенситной метаморфозы.

«Мартенситное преобразование заключается в логической перестройке решетки, где атомы не меняются местами, а только сдвигают расстояние ns за пределы межатомного пространства distance. In в этом случае решетка перестраивается вдоль кристаллической плоскости исходной модификации. Это связано с тем, что структура идентична, параметры близки к определенным поверхностям кристаллической решетки образующейся фазы, то есть выполняется принцип соответствия структуры и размеров (рис.5.17).

Характерной особенностью мартенситного превращения является то, что мартенситные кристаллы в процессе роста связываются когерентно с кристаллами в начальной фазе. 2 кристаллы считаются когерентными, когда они вступают в контакт на таком интерфейсе, общем для их кристаллической решетки. При нарушении когерентности решетки интенсивные регулярные переходы атомов из аустенита в мартенсит невозможны и рост мартенситных кристаллов прекращается.

Чем больше углерода в аустените, тем выше число мартенситных звеньев, содержащих атомы углерода, и тем больше среднее искажение пространственной решетки. Свойства мартенситной стали зависят от количества растворенного в ней углерода. На рисунке 5.19 показано влияние углерода на твердость мартенсита. Согласно подобной кривой, временное сопротивление стали также изменяется. Мартенсит имеет очень высокую твердость более HRC 60 и содержание углерода более 0.4%.As увеличивается содержание углерода, увеличивается хрупкость мартенсита.

Превращение марганита в сталь сопровождается заметным увеличением объема (рис. 5.19.6).Очень. РНС. 5.19.Изменение твердости () и удельного объема (6) мартенсита в сталях с различным содержанием углерода Изменяются и другие физические свойства стали. Небольшое количество остаточного аустенита (1-3%) остается в Стали после мартенситного превращения, а его температура выше 20-25°С. сложность дезинтеграции последней части аустенита связана с появлением значительных сжимающих напряжений, вызванных увеличением объема при переходе от решетки fcc к решетке OC.

Вместе с содержанием углерода легирующие элементы, растворенные в аустените, оказывают существенное влияние на температуру М. подавляющее большинство легирующих элементов снижают температуру Mi и M. поэтому даже закаленные легированные стали с низким содержанием углерода после охлаждения до температуры 20-25°С могут все еще иметь значительное количество остаточного аустенита. Промежуточная (бейнитная) метаморфоза austenite. In в температурном диапазоне промежуточного превращения аустенит разлагается с образованием структуры, называемой бейнитом (B).Бейнит представляет собой двухфазную смесь кристаллов феррита и цементита.

Главной особенностью промежуточного преобразования является то, что многофазный переход происходит по механизму мартенсена. Предполагается, что трансформация этой части объема начинается с перераспределения углерода, в результате чего одни зоны зерен аустенита обедняются, а другие обогащаются carbon. As количество растворенного углерода уменьшается, температура мартенситного превращения увеличивается, поэтому мартенситное превращение в основном происходит в зоне дефицита углерода — / — твердого тела solution. In в зоне твердого раствора, богатого углеродом, происходит образование карбидов.

Очень мелкие (в виде короткой палочки) цементирующие кристаллы выделяются. Развитие аустенитного углерода• Поскольку твердый раствор y в момент мартенситного превращения не полностью освобождается от растворенного углерода, кристаллы Fe в виде очень тонких пластин несколько пересыщаются углеродом. Бейнит образующийся при температуре 400-550°с называется верхним part. It имеет перистую структуру. Бейнит, образующийся при низких температурах, называется lower. It представляет собой пластинчатую структуру.

It зависит от состава стали. Верхний бейнит обладает неблагоприятным сочетанием механических свойств. Снижение прочности за счет сохранения неразрушенного аустенита сочетается с очень низкой пластичностью и вязкостью. Нижний бейнит обладает высокой прочностью и в то же время очень высокой пластичностью и вязкостью. То есть бейнит получают при температуре на 50-100°с выше точки мартенсита L4H.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник