24. Образование аустенита. Диаграмма изометрического превращения перлита в аустенит. Крупно и мелко зер.Стали.

П ревращение нач.с зарождения центров аустенитных зерен на поверхности раздела феррит – цементит, крист.решетка перестраивается в решетку .

t превращения зависит от T, увеличиваются V возникновения зародышей и V их роста

Образующиеся зерна аустенита имеют вначале такую же концентрацию углерода, как и феррит. Затем в аустените начинает растворяться вторая фаза перлита – цементит, следовательно, концентрация углерода увеличивается. Превращение в идет быстрее. После того, как весь цементит растворится, аустенит неоднороден по химическому составу: там, где находились пластинки цементита концентрация углерода более высокая. Для завершения процесса перераспределения углерода в аустените требуется дополнительный нагрев или выдержка.

Стали различают по склонности к росту зерна аустенита. Если зерно аустенита начинает быстро расти даже при незначительном нагреве выше температуры , то сталь наследственно крупнозернистая. Если зерно растет только при большом перегреве, то сталь наследственно мелкозернистая.

Склонность к росту аустенитного зерна является плавочной хар.. Стали одной марки, но разных плавок могут различаться, т.к. содержат неодинаковое количество неметаллических включений, которые затрудняют рост аустенитного зерна.

25. Распад аустенита. Диаграмма изометрического и термического превращения переохлажденного аустенита.

Превращение связано с диффузией С, сопровождается полиморфным превращением , выделением углерода из аустенита в виде цементита, разрастанием образовавшегося цементита.

В зависимости от степени переохлаждения различают три области превращения. Вначале, с увеличением переохлаждения скорость превращения возрастает, а затем убывает. При температуре 727 ^oС и ниже 200^o С скорость равна нулю. При температуре 200^o С равна нулю скорость диффузии углерода.

В начале наблюдается инкубационный подготовительный период, время, в течение которого сохраняется переохлажденный аустенит. Превращение протекает с различной V и достигает максимума при образовании 50 % продуктов распада. Затем V начинает уменьшаться и постепенно затухает. С увеличением степени переохлаждения устойчивость аустенита уменьшается, а затем увеличивается.

При малых степенях переохлаждения, в области температур 727…550^oС, сущность превращения заключается в том, что в результате превращения аустенита образуется механическая смесь феррита и цементита, состав которой отличается от состава исходного аустенита. Аустенит содержит 0,8 % углерода, а образующиеся фазы: феррит –0,02 %, цементит – 6,67 % C.

Время устойчивости аустенита и V его превращения зависят от степени переохлаждения.

Максимальная V превращения соответствует переохлаждению ниже температуры на 150…200^o С, то есть соответствует минимальной устойчивости аустенита.

26. Мартенситные превращения в стали, его особенности. Кристаллогеометрия мартен. Превращения по схеме Бейна.

Мартенсит–пересыщенный твердый раствор внедрения С в

С войства мартенсита обусловлены особенностями его образования. Он характеризуется высокой твердостью и низкой пластичностью, что обуславливает хрупкость.

Данное превращение имеет место при высоких V охлаждения, когда диффуз. процессы подавляются. Сопровождается полиморфным превращением в .

При охлаждении стали со V, большей критической (V > Vк), превращение начинается при T начала мартенситного превращения (М_н) и заканчивается при T окончания мартенситного превращения (М_к). В результате такого превращения аустенита образуется продукт закалки мартенсит.

МинV охлаждения Vк, при которой весь аустенит переохлаждается до T т.М_н и превращ., назыв. крит. V закалки.

 Механизм мартенситного превращения имеет ряд особенностей.

1. Бездиффузионный характер. Превращение осуществляется по сдвиговому механизму. В начале превращения имеется непрерывный переход от решетки аустенита к решетке мартенсита (когерентная связь).

2. Ориентированность кристаллов мартенсита. Кристаллы имеют форму пластин, сужающихся к концу, выглядит как игольчатая.

3. Очень высокая скорость роста кристалла, до 1000 м/с.

4.Мартенситное превращение происходит только при непрерывном охлаждении.

5. Превращение необратимое.

Бейнитное превращение. Оно имеет место при переохлаждении А. До температур ниже перегиба С-образной кривой. В отличие от перлитного превращению, протекающему по диффузионному механизму бейнитное превращение протекает как по диффузионному так и бездиф. (мартенситному) механизму. Поэтому бейнитное превращение иначе называют промежуточным. При таких степенях переохлаждения диффузия атомов возможна, а диффузия атомов железа практически проходить не может. Результатом распада А. В бейнитной области является бейнит – это механическая смесь Ф и Ц, в которой Ф. Несколько пересыщен углеродом и имееет игольчатое строение, поэтому Б иначе называют игольчатый тростит. Различают верхний и нижний Б. Верхний Б имеет так называемую перистую структуру близкую к троститной, образующуюся при переохлаждении несколько ниже перегиба С-образной кривой. Нижний Б имеет игольчатое строение бликое к мартенситу и образующееся при переохлаждении до температур близких к темпер. начала мартенситного превращения (Мн). Результатом Б. Превращения в структуру, получившая название бейнит или игольчатый тростит.