7.2.4. Микроструктурный анализ углеродистой стали в отожженном состоянии
В соответствии с диаграммой состояния железо-цементит углеродистая сталь разделяется на:
доэвтектоидную, содержащую более 0,025 и менее 0,8% углерода;
эвтектоидную, содержащую 0,8% углерода;
заэвтектоидную, содержащую более 0,8 и менее 2,14% углерода.
Сплавы с содержанием углерода до 0,025% называют техническим железом.
7.2.4.1. Микроструктура доэвтектоидной углеродистой стали
Микроструктура доэвтектоидной углеродистой стали в отожженном состоянии при нормальной температуре состоит из зерен феррита и перлита (рис.7.2). Феррит выделяется при охлаждении из аустенита ниже линии GS диаграммы состояния железо-цементит. В результате этого процесса содержание углерода в аустените достигает 0,8% и при температуре линии PSK (727°С) по эвтектоидной реакции аустенит превращается в перлит.
С увеличением содержания углерода объемная доля перлита в доэвтектоидной стали увеличивается, а феррита – уменьшается.
7.2.4.2. Микроструктура эвтектоидной углеродистой стали
Микроструктура эвтектоидной углеродистой стали в отожженном состоянии при нормальной температуре состоит из зерен пластинчатого
перлита (рис.7.3). В соответствии с диаграммой состояния железо-цементит перлит образуется в результате эвтектоидной реакции при температуре линии PSK (727°С). Эвтектоидная двухфазная феррито-цементитная смесь называется перлитом в связи с перламутровым видом микрошлифа после травления при наблюдении в микроскоп
7.2.4.3. Микроструктура заэвтектектоидной углеродистой стали
В заэвтектоидной углеродистой стали при температурах ниже линии ES диаграммы состояния железо-цементит из аустенита выделяется вторичный цементит. При этом содержание углерода в аустените уменьшается в соответствии с линией ES и при температуре линии PSK (727°С) становится равным 0,8%. Аустенит с содержанием 0,8% углерода в результате эвтектоидной реакции превращается в феррито-цементитную смесь – перлит. Поэтому после окончания охлаждения микроструктура заэвтектоидной углеродистой стали будет состоять из перлита и вторичного цементита, расположенного в виде сетки по: границам зерен пластинчатого перлита (рис.7.4).
|
|
|
Рис.7.2. Схема микроструктуры доэвтектоидной углеродистой стали. Феррит и перлит, х500
|
Рис.7.3.Схема микроструктуры эвтектоидной углеродистой стали. Перлит, х500
|
Рис.7.4.Схема микроструктуры заэвтектоидной углеродистой стали. Перлит и вторичный цементит, x500 |
7.2.5. Микроструктура стали с зернистым перлитом
Микроструктура зернистого перлита, получаемого часто путем, специальной термической обработки высокоуглеродистой заэвтектоидной стали – отжига на зернистый перлит, представлена на рис.7.5. Зернистый перлит под микроскопом наблюдается в виде светлых включений округлой формы на светлом фоне феррита. Строение перлита целесообразно рассматривать при увеличениях не менее 500 раз.
|
|
Рис.7.5.Схема микроструктуры заэвтектоидной углеродистой стали после специальной термической обработки. Зернистый перлит, х500
|
Рис.7.6. Схема микроструктуры доэвтектоидной углеродистой стали после сильного перегрева при отжиге. Феррит в виде игл (видманштеттова структура), х500
|
