ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Превращение аустенита при непрерывном охлаждении из "Основы металловедения и термической обработки " Образование перлита из аустенита (эвтектоидный распад) является типичным диффузионны1м процессом, так как однофазный твердый раствор аустенит, в котором растворенный углерод распределен практически равномерно, превращается в грубую-смесь феррита и цементита, концентрация углерода в которых соответственно очень низка (не более 0,04%) и очень высока — 6,67%. Следовательно, в процессе превращения атомы углерода диффундируют на значительные расстояния, концентрируясь в местах образования пластинок цементита. [c.114] Распад аустенита с образованием феррито-цементитной смес складывается из двух элементарных процессов 1) образования зародышей перлита и 2) роста перлитных образований. Оба эти параметра зависят от степени переохлаждения и определяют как скорость протекания процесса превращения, так и характер продуктов распада, в частности, степень дисперсности, т. е. степень измельчения образующейся феррито-цементитной смеси. [c.114] Чем больше скорость охлаждения, тем ниже лежит точка Аги т. е. тем больше степень переохлаждения аустенита и тем мельче продукты его распада. [c.115] Графически снижение критической точки Аг эвтектоидной стали в зависимости от скорости охлаждения представлено кривой АВ на рис. 81. [c.115] Рассмотрим более подробно поведение эвтектоидной стали при увеличении скорости ее охлаждения от состояния аустенита (рис. 81). Для этого одновременно с определением степени переохлаждения аустенита будем определять также микрострук туру и твердость изучаемых образцов. Для простоты разобьем диапазон изучаемых скоростей охлаждения на участки 1, 2, 3 и т. д., принимая, что в пределах каждого участка структура, образующаяся в результате распада аустенита, примерно оди-аакова. [c.115] Сорбит представляет собой феррито-цементитную смесь, с. которой пластинки цементита и феррита более тонки, чем в перлите. Твердость сорбита — около 250 Hg. [c.116] Измельчение феррито-цементитной смеси с возрастанием скорости охлаждения объясняется увеличением числа зародышей перлита с повышением степени переохлаждения. [c.117] Если веять не эвтектоидную, а доэвтектоидную сталь, будут наблюдаться аналогичные явления. При увеличении скорости охлаждения возрастает степень переохлаждения, т. е. критиче ские точки Агз и Лг, снижаются. При этом снижение критической точки Лгз идет более интенсивно, чем точки Лг , что приводит при определенной скорости охлаждения к слиянию точек Агз и Лг, (см. рис. 83). [c.117] На рис. 81 и 83 обращает на себя внимание то, что в интервале скоростей охлаждения Кд.к—ниже кривой АВ проходит своим левым концом горизонтальнал линия СО, продолжающаяся вправо от ординаты Кв.к-Эта линия в случае рассматриваемой нами эвтектоидной стали проходит на уровне примерно 200°, а для доэвтектоидной стали (0,45% С) около 300°, т. е. значительно ниже линии АВ, которая лежит в интервале температур от 723° (Л) до 550—500° В). [c.120] Если охлаждать сталь со скоростью V, лежащей между Кн.к и то, как это следует из рис. 81, переохлажденный аустенит претерпит два превращения. Первое — при 500—550° — соответствует распаду аустенита с образованием тонкой феррито-цементитной смеси — троостита, а второе — при температуре 200° (горизонтальная линия СО). Такое как бы раздвоение превращения аустенита нужно представить себе так аустенит, переохлажденный до температур, отвечающих линии АВ, частично превращается в троостит, а остальной аустенит переохлаждается до температуры, отвечающей линии СО, и превращается в отличную от троостита структуру. Действительно, исследование структуры рассматриваемого нами образца,, охлажденного со скоростью V, показывает, что она состоит из темного троости-та и из незнакомой нам светлой составляющей (рис. 84,4 и 85). Эта структурная составляющая — так называемый мартенсит— структура закаленной стали, природа которого описана в разделе 6. [c.120] При скоростях охлаждения, равных или больше диффузионное перлитное превращение в районе 700—500° протекать уже не может, и остается только одно мартенситное превращение в районе 200—300° (линия СО). Соответственно в структуре исчезает троостит и остается один мартенсит (рис. 84,5), имеющий характерное игольчатое строение. [c.121] Критические точки распада аустенита в феррито-цементитные смеси (перлит, сорбит, троостит), смещенные переохлаждением до уровня линии АВ (верхний район превращений — 700—500°), обозначаются Аг (в отличие от равновесной точки Аг ), а точка, соответствующая началу образования мартенсита (линия СО),— Л/н. Как показывает рис. 81, положение мартенситной точки не зависит от скорости охлаждения. [c.121] Наименьшая скорость охлаждения, при которой аустенит переохлаждается до мартенситной точки и в структуре стали появляется мартенсит, называется нижней критической скоростью закалки ( н.к)- Наименьшая скорость охлаждения, соответствующая исчезновению критической точки Аг и, следовательно, исчезновению троостита из структуры, называется верхней критической скоростью закалки (Ув.к ) или просто критической скоростью закалки. [c.121] Величина критической скорости закалки имеет исключительно большое значение в практике термической обра ботки стали, определяя глубину закалки и выбор охлаждающей среды. [c.121] Для получения структуры мартенсита эту сталь следует охлаждать, в зависимости от содержания других примесей (Мп, 81 и др.) и величины зерна, со скоростью 100—200 град/сек. [c.121] Введение в сталь большинства легируюш,их элементов (Мп, N1, Сг) резко снижает критическую скорость закалки. [c.122] Увеличение зерна аустенита уменьшает критическую скорость закалки. Всякая неоднородность аустенита, в частности неоднородность концентрации углерода, а также нерастворенные карбиды, лвляюшиеся готовыми центрами для распада аустенита, увеличивают критическую скорость закалки. В связи с этим повышение температуры закалки и продолжительности нагрева й повышение в связи с этим однородности аустенита уменьшают критическую скорость закалки. [c.122] Вернуться к основной статье