ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рост зерна аустенита из "Основы металловедения и термической обработки " В закаленном сплаве приближение к равновесному состоянию может протекать самопроизвольно при комнатной или при невысокой температуре, — е этом случае процесс отпуска носит название старения. Однако в силу малой подвижности частиц при невысоких температура.х процесс старения протекает медленно, и эффект его может ощутимо проявиться по истечении очень длительных промежутков времени — суток, недель, месяцев и даже лет. Если по условиям технологии приближение закаленного сплава к состоянию равновесня является операцией обязательной, то отпуск производится при повышенных температурах, не превышающих, однако, температуры фазового превращения, так как в противном случае весь результат закалки будет снят. [c.103] Отпуск во многом напоминает рекристаллизационный отжиг (первого рода), так как обе операции приближают сплав к состоянию равновесия, хотя природа неравновесного. состояния пр 1 этих двух обработках неодинакова. [c.103] Целью нагрева стали при осуществлении таких видов термической обработки, как закалка, отжиг, нормализация, является перевод исходной структуры в аустенит и создание возможно более мелкого зерна. [c.103] Представление о процессах, имеющих место при нагреве стали выше температур фазовых превращений, может быть получено при рассмотрении диаграммы состояния железо — углерод. [c.103] При нагреве стали эвтектоидного состава (рис. 71) до критической точки Лс1 (точка 5) имеет место переход (при постоянной температуре) перлита в аустенит, т. е. вместо смеси почти чистого железа (феррита, содержащего не более 0,04% С) и цементита, содержащего 6,67% С, образуется твердый раствор— аустенит. содержащий 0,8% С. [c.103] Превращение при нагреве доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей сопровождается растворением избыточных фаз, феррита и цементита. При нагреве доэвтектоидной стали (рис. 71) до критической точки Асх (723°) перлит превращается в аустенит. [c.104] При повышении температуры выше точки Ас феррит растворяется в аустените, благодаря чему концентрация углерода в твердом растворе (аустените) непрерывно уменьшается, изменяясь по линии 05. По достижении критической точки Ас (линия 08) процесс образования аустенита заканчивается, и выше точкн Лсз структура стали будет состоять только из аустенита, содержание углерода в котором соответствует концентрации углерода в стали. [c.104] Аустенит образуется в ре зультате зарождения центров и их последующего р оста. Возникновение зародышей аустенита всегда наблюдается в плоскости соирикосновения феррита и цементита (рис. 72). [c.105] В процессе роста аустенитных образований происходит постепенно растворение в них цемен-титных частиц. [c.105] Следовательно, превращение перлита в аустенит является процессом диффузионным и носит чисто кристаллизационны характер. [c.105] Описанная схема превращения в стали при нагреве соответствует очень медленному повышению температуры, т. е. условиям, близким к равновесию. Эта схема важна в том отношении, что она знакомит нас с общим характером превращений. Рднако на практике нагревание стали производится значительно быстрее, и в связи с этим процесс образования аустенита-происходит более сложно. [c.105] Для простоты рассмотрим процесс нагревания стали в реальных условиях на примере эвтектоидной стали, исходная структура которой состоит только из перлита. [c.105] Если повышение температуры идет очень медленно, то все перечисленные процессы превращения перлита в аустенит могут завершиться при температуре, отвечающей точке Ас (723°) — скорость нагрева меньше скорости превращения. В практических условиях превращение всегда отстает от нагрева и поэтому протекает при температурах, заметно превышающих точку Ас- . Другими словами, имеет место перенагревание, тем более значительное, чем больше скорость нагрева. В условиях непрерывного нагрева превращение перлита в аустенит протекает не при постоянной температуре, а в некотором интервале температур. [c.105] К моменту полного исчезновения цементита концентрация углерода в отдельных объемах аустенита окавывается неодинаковой. В тех местах, где раньше располагался цементит, концентрация оказывается повышенной по сравнению с местами, где ранее находился феррит. [c.107] Естественно, что для выравнивания состава аустенита по всему о()ъему требуется добавочное время, продолжительность которого определяется скоростью протекания диффузионных процессов в аустените (рис. 73). [c.107] Механизм образования аустенита из перлита и выравнивания концентрации образовавшегося аустенита может быть хорошо объяснен с помощью схемы, предложенной С. С. Штейн-бергом (рис. 74). По оси абсцисс отложена температура, по ос.т ординат — концентрация углерода в цементите и в аустените. [c.107] в отдаленных — меньше 0,8%. При дальнейшем повышении температуры (схема III) феррит, насыщаясь углеродом. [c.107] При практическом проведении процесса термической обработки превращения совершаются не при постоянной температуре, а при непрерывном нагреве. [c.108] Вернуться к основной статье