7. Превращения при охлаждении стали. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита.

При охлаждении сталей происходит распад аустенита. Аустенит распадается только при охлаждении. При выдержке при температуре этого распада не происходит. Продуктами распада аустенита являются: перлит, мартенсит, бейнит. Выделяют три основных превращения: перлитное, бейнитное, мартенситное. Перлитное превращение происходит при медленном охлаждении. С повышением скорости охлаждения образуются сорбит, троостит, бейнит и мартенсит. Структуру стали в зависимости от скорости охлаждения можно определить с помощью изотермических и термокинетических диаграмм. Диаграмма изотермического превращения представляет собой результат превращений аустенита при постоянных температурах. Диаграммы изотермического превращения называют С - диаграммами. На диаграмме показываются линии начала мартенситного превращения, линия его конца находиться ниже нулевой линии. С-образные линии диаграммы показывают начало и конец превращений.

Термокинетическую диаграмму превращений строят, используя непрерывное охлаждение образцов при определенной температуре. Измеряют характеристику образца и по отклонению от прямой судят о начале превращения. По оси Ох – время, а по оси Оу – температура. На диаграмму наносят кривые скоростей охлаждения.

Термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита: а) эвтектоидная сталь; б) доэвтектоидная легированная сталь

8. Перлитное превращение, структура и свойства перлита.

Перлитное превращение (эвтектоидное) - распад переохлажденного аустенита на смесь феррита и цементита. А → Ф + Ц (П).

Перед началом превращения углерод скапливается внутри аустенита, в основном около границ. В результате образуются зародыши цементита. Далее происходит обеднение соседних зерен аустенита и рост цементитных пластинок. Обедненный аустенит превращается в феррит, который находиться вокруг цементита. Образуется чередование перлитных и ферритных пластинок, такое чередование называется перлитной колонией. При дальнейшем охлаждении происходит объединение перлитных пластинок, которые становятся длиннее. В зависимости от температуры превращения перлитные пластинки будут иметь различную длину и различное межпластинчатое расстояние. Чем ниже температура, тем тоньше перлитные пластинки. При этом увеличиваются прочностные свойства перлита. По температуре и скорости охлаждения в результате перлитного превращения могут образовываться следующие продукты распада:

- перлит выше 650⁰С;

- сорбит 600-650⁰С;

- тростит 500-600⁰С.

Перлит образуется при температуре от А₁. Перлит имеет межпластинчатое расстояние 0,5-1 мкм. Перлит имеет двухфазное строение. При температуре охлаждения 600-500⁰С межпластинчатое расстояние уменьшается и становиться менее 0,1 мкм, образуется троостит. При охлаждении до температур 650-600⁰С и больших скоростях охлаждения образуется сорбит с межпластинчатым расстоянием 0,2-0,4 мкм. От перлита до троостита происходит рост твердости.

Перлит – 230 НВ, Сорбит – 330 НВ, Троостит - 400 НВ.