ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Превращения в стали при нагреве из "Технология металлов Издание 2 " В основе всех превращений, которые совершаются в стали при нагреве, лежит стремление системы к минимуму свободной энергии (рис. 102). Теоретически превращение перлита в аустенит должно совершаться при температуре А, т. е. при 727°С. Фактически же для этого превращения нужен перегрев, так как экспериментально было установлено, что даже при обычных скоростях нагрева температура критических точек Л] и Лз повышается. [c.225] Время превращения перлита в аустенит при изотермической выдержке существенно зависит от температуры. Это наглядно показывают кривые начала (/) и конца (2) превращения (см. рис. 103). Объясняется это тем, что с увеличением степени перегрева относительно А уменьшается размер критического зародыша аустенита, увеличивается скорость возникновения зародышей и линейная скорость их роста. [c.226] Влияние скорости нагрева на продолжительность превращения характеризуется лучами и Ог. При меньшей скорости нагрева (луч иг) превращение П—А произойдет при более низких температурах по сравнению с более быстрым нагревом (луч VI). [c.227] На скорость превращения перлита в аустенит влияет также степень дисперсности перлита — чем мельче пластинки цементита, тем быстрее образуется аустенит, так как в этом случае больще межфазная поверхность феррита с цементитом. Перлито-аустенитное превращение сопровождается уменьшением удельного объема примерно на 1%, поэтому происходит фазовый наклеп аустенита, т. е. деформация его кристаллической решетки. [c.228] Таким образом, превращение совершается только в стали эвтектоидного состава. Доэвтектоидные стали после нагрева выше A i состоят из аустенита и феррита и только после нагрева выше Асз (линия GOS) сталь приобретает строение однородного аустенита.. [c.228] При нагреве заэвтектоидных сталей выше A i вначале превращение протекает так же, как и в эвтектоидных сталях, т. е. перлит будет превращаться в аустенит. Затем по мере дальнейшего нагревания в аустените постепенно растворяется Цц. Выше температуры Аст (линия SE) этот процесс заканчивается и сталь также приобретает однофазную структуру аустенита. [c.228] В углеродистых сталях образование аустенита и его гомогенизация протекают достаточно быстро — в течение нескольких минут. В легированных сталях для этих процессов требуется больше времени, так как концентрация легирующих элементов в феррите и карбидах различна, и поэтому образующийся аустенит неоднороден не только по углероду, но и по концентрации легирующих элементов, скорость диффузии которых на несколько порядков меньше скорости диффузии углерода. [c.228] Начальные зерна аустенита всегда мелкие, так как в каждой перлитной колонии одновременно зарождается несколько центров кристаллизации аустенита (см. схему на рис. 103). При дальнейшем нагреве зерна аустенита растут, причем в различных сталях с различной скоростью. [c.228] Такие элементы, как ванадий, титан, молибден, вольфрам, алюминий, уменьшают склонность к росту зерна аустенита, а марганец и фосфор увеличивают ее. Заэвтектоидные стали, как правило, менее склонны к росту зерна. Условия выплавки стали также имеют большое значение, например кипящая сталь обычно бывает наследственно крупнозернистой. [c.229] При последующем охлаждении зерна аустенита не измельчаются. Это следует учитывать при назначении режимов термической обработки, так как от размеров зерна существенно зависят механические свойства. Так, например, ударная вязкость мелкозернистой стали может в несколько раз превышать ударную вязкость крупнозернистой стали той же марки. [c.229] Различают величину зерна наследственного и действительного. [c.229] Для определения наследственного зерна образцы нагревают до 930° С и затем определяют размер зерна. От размера зерна аустенита зависит поведение нагретой стали в различных процессах термической обработки и пластической деформации. Особенно чувствительна к размеру зерна аустенита ударная вязкость. [c.229] Действительная величина зерна — это размер зерна при обычных температурах, полученный после той или иной термической обработки. [c.229] Существует стандартная шкала величины зерна, согласно которой величину зерна характеризуют номером по восьмибалльной системе. Величину зерна определяют под микроскопом при увеличении в 100 раз и сравнивают с размерами зерна стандартной шкалы. Стали, имеющие зерно до номера 4, считают крупнозернистыми, а имеющие номер 5—8 — мелкозернистыми. [c.229] Вернуться к основной статье