ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы В ПЕРЛИТНОЙ области из "Металлография железа 2 " В микроструктуре горячедеформированной и отожженной низкоуглеродистой стали феррит встречается в виде полигональных зерен неправильной формы и разных размеров (ф. 302/1). Различие в размерах обусловлено п основном статистическим распределением сечений отдельных зерен в плоскости шлифа. [c.6] Однако могут существовать различия и в действительных размерах отдельных зерен. Обычно при указании размера зерна подразумевается средний размер сечеиий, просматриваемых па микрошлифе. [c.6] Зерна феррита травятся неодинаково в зависимости от их ориентации по отношению к плоскости мпкрошлифа. Те зерна, плоскость (100) которых параллельна плоскости шлифа, более стойки к травлению. Вследствие неодинакового травления различно ориентированных зерен феррита возникает рельеф. [c.6] В низкоуглеродистой стали перлит образуется между зернами феррита (ф. 302/1, 313/4—6), однако в рекристаллизован-пой после небольшой деформации стали с крупными зернами перлит встречается внутри зерен феррита, так как при рекристаллизации феррит не может расти сквозь перлитные области. [c.6] Иногда внутри ферритных зерен наблюдаются границы субзерен, или прожилки (ф. 302/3—5), которые образуют довольно беспорядочную сетку с ячейками неодинакового размера. Часто границы субзерен прерывисты. Они выявляются не всегда одинаково четко, так как интенсивность травления зависит от ориентации зерен феррита. В сильно протравленных зернах феррита сетка прожилок кажется слабо протравленной, но она ясно видна при косом освещении (ф. 302/4а, б). Когда плоскости феррита (100) параллельны плоскости шлифа, границы субзерен имеют вид канавок из-за того, что они травятся более глубоко. Границы субзерен видны более отчетливо, когда феррит крупнозернистый (ф. 302/5). Согласно Хультгрену и др. [1], границы субзерен не наблюдаются после быстрого охлаждения. [c.6] Границы субзерен появляются потому, что зерна кристалла содержат маленькие области, разориентированные на несколько градусов относительно друг друга. На границах этих областей возникают дефекты решетки, которые выявляются травлением. Границы субзерен являются местами, на которых протекает преимущественное выделение. [c.6] Предполагается, что к деформации и дроблению растущего зерна феррита на области с очень небольшими различиями в ориентации ведут изменения в объеме при у— -превращениях, которые вызывают напряжения. Границы субзерен можно описать с помощью дислокационной модели. Хультгрен и др. [1] подтвердили, что границы субзерен видны только в том случае, если железо содержит углерод и азот. Они нашли, что границы субзерен не могут быть обнаружены после отжига во влажном водороде. [c.6] Вероятно, азот играет важную роль в образовании е-фазы, так как растворимость азота меняется подобно растворимости углерода при этих температурах. Следовательно, 8-фаза может быть определена как карбонитрид. [c.6] Для иллюстрации изменения микроструктуры, вызванного выделением, была выбрана сталь 112 с 0,57% С (ф. 302—305), выплавленная ЛД-процессом и прокатанная в прутки размером 20Х 20 мм. Сталь была раскислена алюминием и поэтому содержала частицы нитрида алюминия. Самые большие частицы имели простую полигональную форму (ф. 302/8 303/4,6 305/3). [c.6] После нормализации при 950° С и повторного нагрева до 700° С для растворения углерода в феррите сталь была закалена. [c.6] Термическая обработка вызвала сфероидизацию перлитного цементита (ф. 303/1, 2). Феррит был свободен от выделений карбида. Частицы на экстракционной реплике (ф. 303/2) являются нитридом алюминия. [c.7] Эти выделения подобны более многочисленным и крупным выделениям нитрида алюминия (ф. 348/5 355/8 356/1, 2) и можно предположить, что они состоят из той же фазы. Выделение сопровождается повышением твердости (рис, 2). [c.7] Оптические микрофотографии 304/1, 3, 5 позволяют предположить, что выделившиеся частицы имеют неправильную форму. Однако их истинную форму установить трудно не только из-за ограниченной разрешающей способности оптического микроскопа, но также из-за более медленного травления феррита вблизи цементита, особенно при использовании слабых реактивов. [c.7] При температуре старения 400 С растворимость углерода I) феррите растет и выделение цементита уменьшается. Это видно на микрофотографии 304/7, где количество выделений меньше, чем па микрофотографии 304/5, т. е. после старения при 300° С. Большая скорость диффузии углерода нри 400° С вызывает иыделение цементита как на границах зерен, так и внутри зерен феррита (ф. 304/7), при этом объемы вблизи границ зерен оказываются обедненными выделениями. Отдельные образования частиц цементита на микрофотографии 304/8 короче, чем на микрофотографиях 304/4 и 6, но они такие же плоские и состоят из отдельных игл. Узкие и прозрачные выделения в виде стержней, которые можно видеть на этой микрофотографии, являются нитридом алюминия. [c.7] После старения при 500° С в зернах феррита не имеется цементитных выделений (ф. 305/1), они встречаются лишь на границах зерен в виде маленьких и толстых стержней. [c.7] После старения при 50° С в течение 50 ч твердость увеличивается от 127 (1 ч после закалки от 700° С) до 182 HV. На микрофотографии 303/4 видны мелкие выделения нитрида алюминия, которые, очевидно, вызвали увеличение твердости. С повышением температуры старения твердость уменьшается после старения при 150° С она составляет 113 HV, а затем медленно падает до 99 MV после старения при 400° С (см. рис. 2). [c.7] На микрофотографиях 305/4—6 показаны выделения е-кар-бонитрида в феррите кипящей конвертерной стали ( 121). Сталь была прокатана на лист толщиной 15 мм. Один образец нагревали до 930° С в течение 1 ч, охлаждали на воздухе и подвергали старению при 200° С в течение 1 ч. На микрофотографии 305/4 видны зерна феррита с большим количеством частиц, часть которых выделилась на границах субзерен. В менее протравленных зернах выделения не наблюдаются. [c.8] Максимальная растворимость азота в феррите при эвтектоидной температуре 590° С равна примерно 0,10% при этой температуре аустенит превращается в феррит и у -нитрид. С понижением температуры до 200° С растворимость азота уменьшается из-за выделения г. ц. к. -нитрида Ре4Ы (рис. 7). [c.8] Вернуться к основной статье