ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мартенситное превращение (третье основное превращение) из "Металловедение Издание 4 1966 " Это превращение по своему механизму и по природе продуктов jri е вращения отлично от рассмотренного выше эвтектоидного распада аустенита. [c.189] В аустенито-перлитном превращении ведущую роль играет диффузия углерода, и превращение следует назвать диффузионным. [c.191] Так как растворимость углерода в а-фазе равна всего лишь то мартенсит является пересыщенным твердым раствором. [c.191] Как показывает график рис. 184, тетрагональность решетКл мартенсита прямо пропорциональна содержанию углерода. [c.191] Для мартенсита характерна особая микроструктура. Кристаллы мартенсита представляют собой пластины (в плоскости шлифа они имеют вид иглы, поэтому для описания вида микроструктуры мартенсита вполне применим термин игольчатость — крупноигольчатый мартенсит , мелкоигольчатый мартенсит и т. д.), расположенные параллельно или пересекающиеся под определенными углами (60 и 120 град.) (рис. 185). [c.191] Однако мартенситное превращение в стали, обладая указанными характерными особенностями, в свою очередь имеет специфические черты, которых нет в мартенситном превращении других сплавов. Мартенситное превращение в сталях необратимо, т. е., протекая в направлении Fey (С) — — Fe (С), оно не идет в обратном направлении по той же бездиффузионной кинетике. Кроме того, кристалл мартенсита в стали, независимо от температуры, образуется за чрезвычайно короткий отрезок времени (за время порядка десятимиллионной доли секунды, т. е. практически мгновенно) Необратимость превращения и громадная скорость роста кристаллов делают мартенситное превращение в стали отличным от мартенситных превращений в других металлах. [c.193] Столь большая скорость роста кристаллов не может быть объяснена тенловым движением, тем более что мартенситное превращение, как показали опыты, наблюдается и вблизи абсолютного нуля, когда тепловое движение в значительной степени подавлено. Для мартенситного превращения существенное значение имеют напряжения, возникающие при охлаждении и вызывающие местную пластическую деформацию — сдвиг. [c.193] В порошке стали, каждая частица которого представляет собой кристаллик аустенита, превращение при охлаждении не наблюдается (так как в нем не возникают напряжения), а в монолитном куске стали такого же состава оно происходит. [c.193] Ниже температуры метастабильного фазового равновесия Гц (см. рис. 160) пластический сдвиг, заключающийся в смещении атомов с их мест в решетке у-жачеза, приводит к перестройке y — а в плоскости сдвига и в примыкающих к ней областях решетки у-же-леза. Указанный предположительный механизм мартенситного превращения подтверждается тем, что скорость движения дислокаций и скорость роста кристаллов мартенсита — величины одного порядка. [c.193] Таким образом, при температурах ниже (т. е. когда мартенсит становится термодинамически более устойчивым, чем аустенит) мартенситное превращение инициируется термическими напряжениями, когда эти напряжения вызывают местную пластическую деформацию — сдвиг в этом случае по обе стороны от плоскости сдвига атомы получают дополнительную кинетическую энергию, необходимую для бездиффузионной у а. перестройки. Можно еще сказать и так — мартенситный кристалл есть след движения дислокации, вызывавшей перестройку решетки. По-видимому не все двигающиеся дислокации приводят к образованию мартенсита, а только некоторые, отвечающие особым условиям они называются мартенситообрааующими дислокациями. [c.193] На рис. 187 приводится микрофотография пластины мартенсита, снятая при большом увеличении. Видно мозаичное, мелкоблочное строение кристалла мартенсита. Средняя линия представляет собой, по-видимому, бывшую плоскость сдвига в аустените (след движения дислокации), послужившую началом для мартенситной кристаллизации. [c.193] Такая кривая схематич( ски показана на рис. 188. По вертикали отложено количество образовавшегося мартепсита (иа основании магнитных или других измерений), а по горизонтали — температура. [c.194] По мере снижения температуры количество мартенсита возрастает. Окончание превращения соответствует температуре М . При этой температуре остается еще какое-то количество остаточного аустенита %. Охлаждение ниже точки не вызывает дальнейшего превращения и не уменьшает количества остаточного аустенита. [c.194] Состав стали особенно сильно отражается на температурных точках мартенситного превращения М и М . Увеличение содержания углерода приводит к снижению всего интервала мартенситного превращения. [c.195] Общая зависимость влияния углерода на температуры мартенситпого превращения, так называемая мартенситная диаграмма, показана на рнс. 189. [c.195] Углерод интенсивно снижает температуру начала и конца мартенситного превращения. При содержании углерода свыше 0,5% часть мартенситного превращения распространяется на область отрицательных температур, т. е. при непрерывном охлаждении мартенситное превращение в сталях с 0,5% С не заканчивается по достижении комнатной температуры. [c.195] Более того, если мы переохладим аустенит до температур его относительной стабильности (скорость диффузионного распада очень мала), то, как показал С. С. Штейнберг, при последующем очень медленном охлаждении (2—3 град мин) превращение начинается приблизительно при той же температуре, что и при непрерывном охлаждении аустенита с громадной скоростью, равной 10 ООО град1сек. Следовательно, температура превращения аустенита в мартенсит не зависит от скорости охлаждения. [c.196] Ниже точки М (приблизительно на 100 С), когда образовалось довольно значительное количество мартенсита, ускорение охлаждения, наоборот, способствует более полному превращению. Здесь сказывается явление, обнаруженное в 1937 году. С. С. Штейнбергом, обычно именуемое теперь стабилизацией аустенита. Выдержка в районе температур окончания мартенситного превращения делает остаточный аустенит менее склонным к последующему превращению. Очевидно, при медленном охлаждении успевают пройти в той или иной степени процессы, стабилизирующие аустенит, и превращение протекает боле вяло. По-видимому, стабилизация связана с релаксацией ( рассасыванием ) напряжений. Чем больше выдержка, тем сильнее релаксируют напряжения и тем сильнее нужно охладить металл, чтобы в нем вновь накопились напряжения, необходимые для дальнейшего превращения. [c.197] Вернуться к основной статье