Диффузионное превращение перлитное

Легирующие элементы оказывают влияние на бездиффузионное (мартенситное) и диффузионные превращения (перлитное, превращения при отпуске, старении и др.), протекающие в стали. [c.162]

При перестройке решетки атомы не обмениваются местами, а только смещаются друг относительно друга на расстояния, не превышающие межатомные. Мартенситное превращение нельзя подавить быстрым охлаждением, как это можно сделать с диффузионными превращениями, протекающими по обычной кристаллизационной кинетике. Превращение начинается сразу при определенной температуре, называемой температурой начала мартеиситного превращения и обозначаемой . При переохлаждении до температуры, соответствующей точке Л4 , аустенит начинает превращаться в мартенсит. Чтобы мартенситное превращение развивалось, необходимо непрерывно охлаждать сталь ниже температуры М . Если охлаждение прекратить, то мартенситное превращение практически также останавливается. Эта особенность мартеиситного превращения резко отличает его от диффузионного перлитного превращения, которое полностью протекает в изотермических условиях при температуре ниже точки Количество образовавшегося мартенсита в зависимости от температуры, до которой охлажден образец, может быть выражено так называемой мартенситной кривой (рис. 125). При достижении определенной для каждой стали температуры превращение аустенита в мартенсит прекращается. Эта температура называется концом мартеиситного превращения и обозначается Мк- Положение точек и УИ . не зависит от скорости охлаждения и определяется химическим составом аустенита. Чем [c.186]

Перлитное превращение. Перлитное превращение, подобно большинству фазовых превращений, происходит как путем самопроизвольного образования кристаллических центров, так и вокруг посторонних центров — мельчайших частичек окислов, нитридов и карбидов, расположенных преимущественно на границах зерен аустенита, на которых образуется цементит (карбид) и диффузионного роста вокруг них. Поэтому перлитное превращение требует достаточно высокой температуры для диффузии атомов углерода и железа в кристаллической решетке. [c.180]

Влияние величины аустенитного зерна на термическую обработку следует рассматривать в соответствии с диаграммой изотермического превращения аустенита. При перлитном (диффузионном) превращении образование центров превращения происходит по границам зерен мелкозернистой стали, поэтому петля кривых начала и конца превращения сдвигается влево и превращение аустенита в такой стали начинается гораздо раньше. Следовательно, мелкозернистая сталь в соответствии с верхней частью диаграммы изотермического превращения отличается меньшей устойчивостью аустенита. Чтобы избежать перлитного превращения и получить мартенсит с высокой твердостью, требуется более высокая скорость охлаждения таких сталей, что обеспечивает сохранение аустенита в интервале его наименьшей устойчивости, т. е. при 450—600°. [c.193]

Причиной замедления распада переохлажденного легированного аустенита в области диффузионного превращения является то, что в процессе образования перлита принимают участие легирующие элементы. Образованию феррито-карбидной смеси предшествует диффузия в аустените не только углерода, но и легирующих элементов — карбидообразующие элементы концентрируются в основном в карбидной фазе с образованием легированного цементита или специальных карбидов, а некарбидообразующие элементы — в феррите. Скорость диффузии легирующих элементов во много раз меньше скорости диффузии углерода, поэтому замедление аустенито-перлитного распада определяется малой скоростью диффузии легирующих элементов. [c.25]

При превращении аустенита в перлит по диффузионному механизму рост кристаллов новых фаз сопровождается оттеснением дефектов строения к границам зерен, другими словами, дефекты (дислокации, вакансии, примесные атомы), ранее располагавшиеся по границам аустенитных зерен, перераспределяются на границы ферритных (перлитных). [c.239]

В аустенито-перлитном превращении ведущую роль играет диффузия углерода, и превращение следует назвать диффузионным. [c.258]

Бейнитное превращение сочетает элементы перлитного и мар-тенситного превращений. Ему предшествует диффузионное перераспределение углерода в аустените, в результате чего образуются участки, обедненные и обогащенные углеродом. Дифференциация участков по содержанию углерода тем больше, чем выше температура превращения. При образовании Бв в обедненных участках возникает пересыщенная углеродом ферритная фаза по мартенситному механизму (низкоуглеродистый мартенсит). В обогащенных участках аустенита выделяются карбиды. Окружающий карбиды аустенит с уже пониженным содержанием углерода претерпевает (7а)-превращение. Отдельные обогащенные участки не претерпевают бейнитного превращения, а при дальнейшем охлаждении превращаются в мартенсит или [c.524]

Бейнитное превращение переохлажденного аустенита сочетает в себе элементы перлитного и мартенситного превращений диффузионное перераспределение углерода в аустените между продуктами его распада и мартенситное бездиффузионное превращение. [c.54]

Рассмотренные диаграммы изотермического распада переохлажденного аустенита справедливы только для углеродистых и низколегированных сталей, содержащих Со, Си, N1. Для легированных сталей, у которых в состав аустенита кроме углерода входят карбидообразующие элементы, изотермическая диаграмма имеет другой вид (рис. 123). У этих сталей на изотермической диаграмме (рис. 123, а и б) два минимума устойчивости переохлажденного аустенита, соответствующих перлитному (диффузионному) и бейнитному (промежуточному) превращениям. Оба превращения разделены областью относительной устойчивости аустенита. [c.178]

Термокинетические диаграммы также строят в координатах температура — время на основе анализа серин кривых охлаждения, на которых отмечают температуры начала и конца перлитного и промежуточного превращений и соответственно области этих превращений (рис. 126). Эти диаграммы показывают, что при малых скоростях охлаждения в углеродистой стали протекает только диффузионный распад аустенита с образованием фер-ритно-цементитной структуры различной степени дисперсности (перлит, сорбит, троостит). При высоких скоростях охлаждения (выше диффузионный распад аустенита подавляется и аусте- [c.182]

Перлитное превращение Превращение аустенита в перлит, происходящее по диффузионному механизму [c.344]

Число критических зародышей, возникающих при этом в единице объема-за единицу времени, а также л, с. р. кристаллов растут, В результате этого скорость перлитного превращения возрастает. Для обеспечения роста критических зародышей цементита необходим постоянный подвод атомов углерода. Следовательно, диффузионное перераспределение углерода в перлитном превращении играет важную роль. [c.7]

В зависимости от температуры в сталях различают три основных диффузионных превращения перлитное, бейнитное и доэвтек-тоидное. [c.133]

В литературе встречаются различные термины для указанных превращении Так перлитное превращение также называют эвтектоид ным диффузионным превращением, распадом на феррито карбидную смесь (ФКС) превращением по 1 ступени Промежуточное превраше нне — беинитным превращением по II ступени [c.85]

Промежуточное (бейнитное) превращение аустенита протекает в температурной области между перлитным и мартенситным превращениями. Юи-нетика этого превращения и получающиеся структуры имеют черты кинетики и структур, получаемых при диффузионном перлитном и бездиффузи-онном мартенситном превращениях диффузионное перераспределение углерода в аустените между продуктами его распада и мартенситное без-диффузионное превращение у -> а. [c.439]

Предэвтектоидные выделения. К группе диффузионных превращений относятся также предэвтектоидные превращения, предшествующие перлитному превращению, например [c.134]

Диаграммы превращений при непрерывном охлаждении сходны с подобными диаграммами изотермических превращений, но в то же время отличаются от последних (рис. 119). Например, кривые диффузионных превращений (выделение феррита и цементита, перлитное и бейнитное превращения) смещаются в область более низких температур и продолжительного времени. Линия, характеризующая данное превращение, вдоль кривой охлаждения может встретиться только один раз, т. е. кривые, характеризующие начало и конец перлитного и бейнитного превращений, не йогут идти в обратном направлении, как на диаграммах изотермических превращений. Если аустенит в более высоком интервале температур полностью превращается в продукт диффузии, то в более низком интервале температур дальнейшее превращение (бейнитное, мартенситное) не происходит. Продолжительность пребывания данной детали в определенном интервале температур зависит от скорости охлаждения. Поэтому на диаграммах непрерывных превращений начало и конец фазовых превращений, а также количество и характер возникающих фаз можно считать только вдоль кривых, имеющих различные скорости охлаждения. Различным скоростям охлаждения соответствуют сильно различающиеся значения твердости стали (см. рис. 119, кривые охлаждения /, 2 и 3, а также числа, обведенные кружком). [c.135]

Выше 500° С скорость диффузии достаточна для того, чтобы образовавшийся феррит содержал равновесное количество углерода. Если увеличить степень переохлаждения, то ниже изгиба С-образной кривой образуется игольчатая структура, называемая игольчатым трооститом или бейнитом. Бейнитное превращение называют также промежуточным превращением, поскольку оно происходит при температурах между перлитным — диффузионным превращением и мартенситным — безди( х )узионным превращением (линия на диаграмме рис. 103). Главное отличие бейнита от перлитных структур — содержание углерода в феррите. При высоких температурах углерод успевает выделиться из раствора и феррит содержит около 0,01—0,02% С. При низких температурах (примерно 500—250° С) скорости диффузии малы, углерод не успевает полностью выделиться из раствора, поэтому феррит содержит —0,1% С (400° С) и даже —0,2% С (300° С). [c.183]

Перлитное превращение. Перлитное превращение переохлажденного аустенита носит кристаллизационный характер и по своему механизму является диффузионным. Это следует из того, что аустенит, практически однородный по концентрации углерода, распадается с образованием феррита (почти чистое железо) и цементита, содержащего 6,67% С, т. е. смеси фаз, имеющих резко различную концентрацию углерода. Ведущей фазой при этом является цемен- [c.176]

На этих принципах и построена классификация стали по структуре, получаемой при охлаждении на воздухе, предложенная французским ученым Гийе. По этой классификации сталь разделяют на три основных класса аустенитный, мартенситный и перлитный. Для определения принадлежности стали к тому или иному классу ее в виде образцов толщиной 15—20 мм нагревают до состояния аустенита и затем охлаждают на воздухе. Если испытуемая сталь приобретает структуру аустенита или мартенсита, ее соответственно относят к аустенитному или мар-тенситному классу. К перлитному классу по этой классификации относят условно сталь, которая в результате охлаждения на воздухе испытывает любое диффузионное превращение аустенита, т. е. приобретает структуру перлита, сорбита или троостита-закалки. [c.293]

В 50-е годы было изучено влияние углерода и основных легирующих элементов на кинетику фазовых превращений в двойных и более сложных сплавах железа при непрерывном охлаждении. П. В. Романовым было показано, что в двойных сплавах с железом увеличение содержания углерода от 0,03 до 0,18 и 0,45% суживает температурные области ферритного и перлитного превращений. При содержании углерода свыше 0,66% от них отчетливо отделяется область мартенситного превращения, которая смещается по температуре ниже 300 —200°. Хром в пределах от О до 10,6% также суживает область диффузионного превращения и обособляет (при 3,5%) и снижает по температуре область мартенситного превращения. Никель, как элемент, понижающий точку непрерывно снижает по температуре область диффузионных превращений. При содержании 11,6—14,1% Ni в двойных сплавах с железом превращение протекает только по мартенситной кинетике. Молибден повышает температуру пачала диффузионного превращения и снижает температуры конца мартенситного превращения, не разделяя их области. В безугле-родиетых сплавах железа промежуточное (бейнитное) превращение отсутствует [5]. [c.140]

В многокомпонентных сплавах железа, особенно с углеродом (стали), кинетика превращения усложняется в связи с появлением промежуточного превращения. Например, в стали с 1% Сг с увеличением углерода от 0,04 до 0,18 и особенно до 0,27% постепенно все более и более четко обрисовывается область промежуточного превращения. При содержании углерода более 0,35% эта область отделяется от области перлитного превращения, а при 0,46% С от нее в свою очередь отделяется область мартенситного превращения. Такой же характер превращения имеет место и в сталях с 2 и 3% Сг. В стали, легированной 4% Ni, увеличение содержания углерода с 0,15 до 0,6% приводит к снижению области диффузионного превращения и отделению и смещению области мартенситного превращения ниже 300—200°. Марганец (1,5%) действует аналогично никелю. Молибден оказывает противоположное влияние. В стали с 0,44— 0,69% Мо увеличение содержания углерода от 0,08 до 0,47% обособляет область перлитного превращения, но не ра.зделяет области промежуточного и мартенситного превращения. Общие температурные интервалы превращения аустенита при этом изменяются мало. [c.140]

Надиаграмме изотермического превращения в зависимости от степени переохлаждения различают три температурныеобласти превращения перлитную, бейнитную и мартенситную. Вточке а начинается перлитное превращение. Диффузионный распад аустенита продолжается до точки Ь (пересечение горизонтали 700 Сс кривой 11), где происходит превращение аустенита в перлит. Перлит образуется при распаде аустенита при Miuibix степенях переохлаждения в области температур от Ас, до бЗО С. Твердость перлита НВ 160. Если охлаждать образец до 650 С, т.е. до то- [c.70]

Промежуточное превращение протекает при температурах от изгиба кривой ( 550°С) до точки Ма (рис. 101, б). Это превращение обладает рядом особенностей, присущих как перлитному (диффузион- [c.163]

Перлитное превращение переохлажденного аустенита носит кристаллизационный характер и начинается по диффузионному механизму. Это следует из того, что аустенит, наиример, углеродистой стали (рис. 102), практически однородный по концентрации углерода, распадается с образованием феррита (почти чистое железо) и цементита, содержащего 6,67 % С, т. е. состоит из фаз, имеющих резко различную концентрацию углерода. Ведущей, в первую очередь возникающей, фазой при этом является карбид (цементит). Как правило его зародыши образуются на границах зерен аустеннта. [c.164]

Влияние легирующих элементов на параметры кристаллизации при перлитном превращении объясняется изменением межпластиночного расстояния в перлите и, следовательно, диффузией при росте перлита изменением скорости диффузии С в аустените и необходимостью диффузионного перераспределения легирующих элементов. [c.101]

Перлитное превращение характерно при сварке среднеуглеродистых сталей и как дополнительное при сварке низкоуглеродистых. Оно происходит при сравнительно невысоких скоростях охлаждения при условии we,/s < гг ф.п . При С <0,8% пре-вращ,ение носит квазиэвтектоидный характер. Перлитное превращение имеет диффузионный механизм и начинается с образования зародышей в виде перлитных колоний на границах аустенит-ного зерна. Вначале вследствие флуктуации концентрации углерода образуется тонкая цементитная (или ферритная) пластина. При ее утолщении окружающий аустенит обедняется (или обогащается) углеродом и создаются условия для возникновения примыкающих к ней пластин феррита (или цементита). Попеременное многократное возникновение пластин цементита и феррита приводит к образованию перлитной колонии, которая начинает расти не только в боковом, но и торцовом направлении. Кооперативный рост двухфазной колонии в торцовом направлении контролируется диффузионным перераспределением углерода в объеме аустенита перпендикулярно фронту превращения и вдоль фронта между составляющими перлитной колонии. [c.522]

Перлитное превращение - превращерше переохлажденного аустенита при 500 °С, В процессе превращения происходит полиморфное у->а превращение и диффузионное перерастгределение углерода в аустените, что приводит к образованию феррито-цементитной структуры. [c.152]

Чистое железо — мягкий и пластичный металл и поэтому он чаще используется лишь в качестве исходного материала при производстве специальных сталей. Стали состоят из железа с добавками углерода, который в сочетании с соответствующей термической обработкой, увеличивает пределы текучести и ползучести. Растворенный углерод стабилизирует аустенит — высокотемпературную аллотропическую форму железа — и очень незначительно стабилизирует феррит, находясь в стали преимущественно в виде цементита РезС. Когда температура стали повышается, сталь переходит в аустенитное состояние, а при последующем охлаждении ниже этой температуры сталь претерпевает эвтектоидное превращение, в результате которого выделяется феррит и цементит. Если превращение имеет место при температуре, при которой диффузионные процессы не происходят, образуется мартенсит, представляющий собой пересыщенный твердый заствор углерода в железе и обладающий высокой твердостью. <огда превращение происходит при высокой температуре, образуется перлит, который состоит из пластинок феррита и цементита. Стали бывают либо доэвтектоидные, в которых содержится в основном феррит, либо заэвтектоидные, содержащие свободный цементит. Структура, состоящая из феррита и перлита, мягкая и пластичная, но с увеличением скорости охлаждения, температура превращения понижается и перлитная структура становится более мелкозернистой, а материал более твердым. При промежуточных значениях температуры между мартенситом и перлитом существуют структуры, известные под общим названием бейнит. Мелкие выделения цементита и феррита, наблюдаемые с помощью металлографического микроскопа, меняют структуру от пластинчатой при высокой температуре (верхний бейнит), до перистой при более низкой температуре (нижний бейнит). [c.48]

Чтобы мартенситное превращение развивалось, необходимо непрерывно охлаждать сталь ниже температуры М . Если охлаждение прекратить, то мартен-еитное превращение практически также остановится. Эта особенность мартенситного превращения резко отличает его от диффузионного перлитного, которое полностью протекает в изотермических условиях при температуре ниже точки Зависимость количества образовавшегося мартенсита от температуры, до которой охлажден образец, может быть выражена так называемой мартенситной кривой (рис. 119), [c.173]

В случае доэвтектондной или заэвтектоидной легированных сталей на диаграмме изотермического распада переохлажденного аустенита, так же как и углеродистой стали, появляется добавочная линия, соответствующая началу выделения избыточного легированного феррита или карбида. Перлитное превращение в сталях, легированных карбидообразующими элементами, сводится к полиморфному превращению у а и диффузионному перераспределению углерода и легирующих элементов, что приводит к образованию перлита (легированный феррит Ь легированный цементит). Особенность промежуточного превращения в легированных сталях заключается в том, что оно не идет до конца. Часть аустенита, обогащенного угеро- [c.178]

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и бейнитного превращений и на диаграмме изотермического превращения сдвигают вправо, т. е. в сторону большего времени выдержки, кривые начала и конца распада. Причины высокой устойчивости переохлажденного аустенита в области перлитного превращения многие исследователи связывают с тем, что в результате распада легированного аустенита в перлитной области образуются феррит и легированный цементит или специальный карбид. Для образования такой ферритно-карбидной структуры между у-твердым раствором и карбидом должно пройти диффузионное перераспределение не только углерода, но и легирующих элементов. Карбидообразующие элементы переходят в карбиды, а элементы, не образующие карбидов, — в феррит. Замедление распада аустенита в перлитной зоне объясняется малой скоростью диффузии легирующих элементов в аустените и уменьшением скорости диффузии углерода под влиянием карбидообразующих элементов. Кроме того, легирующие элементы уменьшают скорость полиморфного превращения у а, которое находится в основе распада азютенита. [c.179]

Структурные превращения при высоких температурах в зависимости от легирования сплава и его исходного структурного состояния могут иметь разный механизм и приводить к разным последствиям. В большинстве своем они могут бьыъ отнесены к диффузионным процессам, интенсивность которых с повышением температуры меняется по экспоненциальному закону, а времени — по закону квадратичной параболы. В перлитных и аустенитных сталях при длительном температурном воздействии наблюдаются следующие структурные превращения [c.33]

Обычно изучают изотермическое превращение аусте-нита (нроисходящее при выдержке при постоянной температуре) для эвтектоидной стали. Влияние температуры на скорость и характер превращения представляют в виде диаграммы изотермического превращения аустени-та (рис. 4.2). Диаграмма строится в координатах температура — логарифм времени. Выше температуры 727°С на диаграмме находится область устойчивого аустенита. Ниже этой температуры аустенит является неустойчивым и превращается в другие структуры. Первая С-образ-ная кривая на диаграмме соответствует началу превращения аустенита, а вторая — его завершению. При небольшом переохлаждении — приблизительно до 550°С происходит упомянутое выше диффузионное перлитное превращение. В зависимости от степени переохлаждения образуются структуры, называемые перлит, сорбит и тростит. Это структуры одного типа — механические смеси феррита и цементита, имеющие пластинчатое строение. Отличаются они лишь степенью дисперсности, т.е. толщиной пластинок феррита и цементита. Наиболее крупнодисперсная структура — перлит, наиболее мелкодисперсная — тростит. По мере увеличения степени дисперсности структур изменяются и механические свойства стали—возрастают твердость и прочность и уменьшаются пластичность и вязкость. Твердость перлита составляет 180-250 НВ, сорбита 250-350 НВ и тростита 350-450 НВ. В отличие от перлита, сорбит и тростит могут содержать углерода больше или меньше 0,8 %. [c.115]

В диапазоне температур от мартенситного до перлитного превращения происходит прожжуточное превращение и образуется структура, называемая бейнит. Промежуточное превращение сочетает черты диффузионного перлитного и бездиффузионного мартенситного превращений. Бейнит представляет собой структуру, состоящую из твердого раствора углерода в а-железе, менее пе- [c.116]

Таким образам, перлитное превращение в легирован ных сталях контролируется скоростью полиморфного у->-- а превращения и скоростью диффузионного перераспре деления легирующих компонентов между исходным твер дым раствором и образующимися фазами, т е процессом формирования специальных карбидов [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...