Аустенит изотермическое превращени

Карбидообразующие элементы вносят не только количественные, но и качественные изменения в кинетику изотермического превращения. Та к, легирующие элементы, образующие растворимые в аустените карбиды, при разных температурах по-разному влияют на скорость распада аустенита 700—500°С (образование перлита)—замедляют превращение 500—400°С — весьма значительно замедляют превращение 400—300°С (образование бейнита) — ускоряют превращение. [c.355]

Стали мартенситного класса содержат повышенное количество легирующих элементов, расширяющих у-область (Мп, N1). Эти элементы сдвигают вправо диаграмму изотермического превращения так, что аустенит переохлаждается до мартенситной точки. [c.174]

Если сталь, нагретую выше Асз или Аст,переохладить до температур ниже А , то аустенит оказывается в метастабильном (неустойчивом) состоянии и претерпевает превращения. Для описания кинетики превращения переохлажденного аустенита пользуются диаграммой изотермического превращения аустенита, построенной экспериментально для каждой марки стати (рис. 33). [c.50]

Сохранить аустенит в углеродистой стали при охлаждении до комнатной температуры не удаётся даже при очень больших скоростях охлаждения. Изучение превращения аустенита при постоянной температуре (ниже Ас ) показало, что он обладает различной устойчивостью в разных температурных областях. Время устойчивости аустенита до начала его распада и время распада зависят от условий обработки и главным образом от состава стали. Кривые зависимости времени распада от температуры имеют характерную 8-образную (или С-образную) форму (фиг. 14) [2]. В соответствии с этим структуру перлита различной степени дисперсности или структуру мартенсита можно получить не только в результате непрерывного охлаждения, как это обычно практикуется, но и посредством процесса изотермического превращения, состоящего из быстрого охлаждения стали до заданной тем- [c.326]

Описанный характер превращений аустенита относится к случаю полного растворения легирующего элемента в аустените. Если легирующие элементы находятся вне раствора в виде избыточной фазы (например в виде карбидов), то эта вторая фаза служит центрами кристаллизации перлита, и изотермическое превращение ускоряется. [c.341]

Хотя изотермический распад аустенита во второй зоне протекает не до полного превращения, однако при последующем охлаждении аустенит или совсем не превращается в мартенсит (фиг. 79, кривая 4), или превращается частично, но при низких температурах (фиг. 79, кривые 7,2и5). В результате изотермического превращения во второй зоне вместо нормального (около 30%) количества остаточного аустенита в закалённой стали получается его значительно больше, а твёрдость закалённой стали значительно снижается (фиг. 80). [c.457]

Для излучения изотермического превращения аустенита небольшие образцы стали нагревают до температур, соответствующих существованию стабильного аустенита, а затем быстро охлаждают (переохлаждают аустенит) до температуры ниже Art, например до 700, 600, 500, 400, 300 °С и т. д., и выдерживают при этой температуре до полного распада аустенита. [c.165]

Фиг. 111. Кривая изотермического превращения перлита в аустенит.

Аустенит является устойчивым только выше точки (723° С). При охлаждении ниже этой температуры запас его свободной энергии становится выше, чем запас свободной энергии продуктов его превращения, поэтому переохлажденный аустенит становится неустойчивым и начинается его превращение. Превращение переохлажденного аустенита может иметь место как при непрерывном"охлаждении, т и в процессе выдержки при температурах ниже точки Лгх — изотермическое превращение аустенита. [c.190]

Влияние углерода, других элементов и величины природного зерна на диаграммы изотермического превращения аустенита. Углерод с увеличением его содержания в доэвтектоидной стали постепенно сдвигает вправо кривые начала и конца превращения, следовательно, повышает устойчивость аустенита. Например, повышение содержания углерода с 0,54 (фиг. 135, а) до 0,8% (фиг. 135, б) дает заметный сдвиг кривых начала и конца превращения вправо при О.ВУо С, т. е. при его содержании, отвечающем эвтектоидному, аустенит оказывается наиболее устойчивым. [c.207]

Влияние легирующих элементов на перлитное и промежуточное, превращения аустенита. Легирующие элементы оказывают весьма существенное влияние на верхнюю часть диаграммы изотермического превращения аустенита. Никель, кремний, марганец и другие элементы, растворяющиеся в феррите, повышают устойчивость аустенита и сдвигают вправо кривые начала превращения (фиг. 184, а). Кобальт представляет исключение среди элементов, растворяющихся в феррите, — он понижает устойчивость аустенита и сдвигает кривую начала превращения влево. Хром, молибден, вольфрам и другие элементы-карбидообразователи вызывают на кривых начала превращения два выступа (фиг. 184, б). Т ри этом верхний выступ кривой начала перлитного превращения сдвигается вправо, а нижний выступ промежуточного превращения сдвигается или влево, или вправо, но в меньшей степени, чем в перлитном превращении. Это указывает, что элементы-карбидообразователи значительно меньше тормозят промежуточное превращение. Это объясняется тем, что во время перлитного превращения атомы легирующих элементов, присутствуя как в аустените, так и в специальных карбидах и заполняя собой дислокации, тормозят диффузию. [c.309]

Рис. 3.2. Диаграмма изотермического превращения перлита в аустенит в эвтектоидной стали (а) и схема зарождения и роста кристаллов аустенита (б)

Рис. 8.2. Диаграмма изотермического превращения перлита в аустенит эвтектоидной стали а а"—- точки начала превращения со скоростями — точки

Экспериментально построенные для всех сталей термокинетические диаграммы позволяют определить минимальную скорость охлаждения, называемую критической скоростью закалки кр, при которой аустенит превращается только в мартенсит при температуре Мн и ниже (рис. 6.18). Термокинетические диаграммы имеют огромное значение для технологии термической обработки они принципиально отличаются от диаграмм изотермического превращения аустенита тем, что строятся при условии непрерывного охлаждения образцов соответствующих сталей. [c.170]

Этот процесс сопровождается увеличением удельного объема и уменьшением вязкости. В высокоуглеродистых или легированных сталях, в структуре которых в большом количестве присутствует остаточный аустенит, это превращение компенсирует или даже превышает снижение твердости, вызываемое распадом мартенсита (см. рис. 102, 1,4% С). Возникающие в ходе превращения продукты такие же, какие образуются при отпуске мартенсита или получаются в процессе изотермического бейнитного превращения аустенита. [c.107]

Большинство легирующих элементов, растворенных в аустените, повышают его временную устойчивость, сдвигая С-образные кривые изотермического превращения аустенита вправо по координатной оси времени. При этом критическая скорость закалки уменьшается. (В сталях мартенситного типа этого уменьшения оказывается достаточно, чтобы уже при нормализации получить мартенситную структуру). [c.72]

Изотермическое превращение а у ст е н и та. Указанные выше превращения аустенита можно получить не только при непрерывном охлаждении с определенной скоростью, но и при постоянной температуре — изотермически. Аустенит быстро охлаждают в соляных ваннах до заданной (нужной) температуры (700°, 600°, 500°, 400°, 300°С) и выдерживают при ней в течение времени, необходимого для окончательного его превращения в перлит, сорбит или троостит. [c.86]

Рис. 103. Диаграмма изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали (0,8% С) А — устойчивый аустенит А — аустенит, переохлажденный ниже А Ф — феррит Ц — цементит

Ниже температуры, соответствующей точке А, (727° С), аустенит неустойчив и испытывает превращение, так как его свободная энергия выше свободной энергии продуктов его превращения. Наиболее полное представление о превращениях, которые претерпевает аустенит при различных степенях переохлаждения, дает диаграмма изотермического превращения аустенита, т. е. превращения, протекающего при постоянной температуре. [c.171]

Полученные кривые прокаливаемости, определенные для стали одной марки, но разных плавок образуют полосу прокаливаемости. По ее виду можно судить о прокаливаемости стали данной марки. У стали с глубокой прокаливаемостью твердость снижается медленно, а у стали с неглубокой прокаливаемостью наблюдается резкое ее падение. О прокаливаемости и поведении стали при термической обработке можно судить также по диаграмме изотермического превращения аустенита чем более устойчив аустенит, тем правее лежит С-образная кривая, тем меньше критическая скорость охлаждения и тем больше прокаливаемость стали. Прокаливаемость зависит от химического состава стали, скорости охлаждения, диаметра изделий и др. Поэтому прокаливаемость наряду с другими технологическими свойствами является одним из основных факторов при выборе марки стали и процессов ее термической обработки. [c.185]

На рис. 296 приведены изотермические превращения в аустените стали 20ХНМ для поверхностного слоя (рис. 296,6) и для сердцевины (рис. 296,о). Для сердцевины превращение в перлитной области начинается обильным образованием феррита. Область бепнитного нревращеиня выдвинута плево [c.380]

Рис, 33. Дишрамма изотермического превращения аустенита (0,8% С) Для изучения изотермического превращения аустенита образцы стали нагревают до температур, соответствующих существованию стабильного аустенита (выше Асз), а затем быстро охлаждают до температур ниже Аг1, например, до 700, 600...300 с и Т.Д., и выдерживают при этой температуре до полного распада аустенита (фиксируется время начала и конца распада) ГЗремя, в течение которого распад аустенита экспериментально не фиксируется, называется инкубационным. По истечении этого периода аустенит начи- [c.50]

Продукты изотермического превращения аустенита бейнит, троос-тит, сорбит остаточный аустенит В поверхностном слое продукты превращения переохлажденного аустенита [c.31]

По истечении этого периода аустенит начинает распадаться с образованием более стабильных структур. Скорость распада сначала быстро увеличивается, а затем постепенно замедляется. Через некоторое время (Ки Кз) процесс распада полностью заканчивается или приостанавливается. Построение таких кривых после охлаждения до разных температур ( 1, 4, з и т, д.) позволяет получить диаграмму изотермического превращения аустенита (рис. 112, б). Для этого нужно отрезки времени, соответствующие началу Н , Нз) и концу распада аустенита ( 1, Кз, Кз н т. д.) или какой-то заранее принятой стеиенп превращения для каждой из исследуемых температур (4, 4- 4). перенести на график, на котором по оси абсцисс откладывается время а по оси координат — температура, и одноименные точки соединить плавными кривыми. В диаграмме изотермического превращения аустенита (рис. 112, б) кривая 1 характеризует начало распада аустенита, а кривая 2 показывает время, необходимое для полного распада аустенита. [c.166]

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]

Ступенчатой закалке подвергают инструмент и детали преимущественно мелкого сечения, особенно из углеродистых сталей, у которых выступ кривой начала превращения на диаграмме изотермического превращения аустенита, соответствующий температуре наименьшей устойчивости аустен 1та, подходит к оси ординат. Увелпченпе количества легирующих элементов в стали, в первую очередь марганца хрома, позволяет увеличивать размер закали- [c.229]

Кинетические кривые распада аустенита для различных температур дают возможность построить диаграмму изотермического превращения аустенита (см. рис. 3.4, 6). Для ее построения отрезки времени, соответствующие началу (Я,, Н , Н ) и концу (АГ,, К , К ) распада аустенита для каждой температуры, переносят на график температура — время и одноименные точки соединяют кривыми. Эти кривые по форме напоминайт букву С, поэтому их называют С-образными кривыми. Левая кривая характеризует начало распада аустенита, правая — время полного распада. Область, лежащая левее кривой начала распада аустенита, определяет продолжительность инкубационного периода. Это область метастабильного аустенита. Устойчивость переохлажденного аустенита и скорость его превращения зависят от степени его переохлаждения. Как видно из диаграммы, аустенит обладает наибольщей устойчивостью при температурах немного ниже критической точки у4 и немного выше критической точки начала мартен-ситного превращения М . При этих температурах левая кривая наиболее удалена от вертикальной оси. Наименее устойчив аустенит при температуре 550 °С — левая кривая наиболее близко расположена к вертикальной оси. Время устойчивости аустенита при данной температуре — 1... 1,5 с. [c.41]

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]

Легирование влияет на кинетику промежуточного превращения, хотя и в меньшей степени, чем на перлитное превращение Так, в некоторых легированных сталях тор можение изотермического превращения происходит во всем интервале промежуточного превращения, а в других — лишь при температурах верхней части этой области В сталях, легированных 2 % Si или Сг, превращение аустенита останавливается по достижении определенного предела даже при самых низких температурах промежуточ ного превращения При легировании сталей никелем или марганцем торможение превращения характерно лишь при высоких температурах промежуточного превращения, при более низких температурах аустенит превращается полностью [c.97]

В области температур Лет.—из аустенита заэвтектоидной стали выделяется избыточный дементит, вследствие чего аустенит обедняется углеродом (рис, 3, б). Этот процесс протекает и в переохлажденном аустените в области температур Ai—Т,п- По истечении некоторого времени, определяемого t температурой изотермической выдержки, обедненный аустенит превращается в перлит. Кинетика и механизм перлитного превращения в до- и заэвтектоидных сталях такие же, как и в эвтектоидной. Легирующие элементы оказывают весьма существенное влияние на перлитное превращение. Это влияние проявляется в изменении формы диаграммы изотермического превращения и в положении линий начала и конца превращения. Такие элементы, как Ni, Si, Мп, Си и Со, не изменяют вида диаграммы изотермического превращения, смещая положение линий диаграммы относительно оси ординат либо снижая скорость изотермического превращения аустенита (Ni, Si, Mn и Си), либо повышая ее (Со). [c.9]

При нагреве стали выше критических точек с образованием аустенита исходной структурой чаще всего является смесь феррита и цементита — перлит. Превращение перлита в аустенит в точном соответствии с диаграммой железо-углерод происходит лишь при очень медленном нагреве. В реальных условиях нагрева при термообработке превращение перлита в аустенит запаздывает и имеет место перегрев. Скорость превращения зависит от степени перегрева. Чем выше температзфа, тем больше степень перегрева и тем быстрее идет превращение. Кинетику превращения можно проследить на диаграмме изотермического превращения перлита в твердый раствор аустенит эвтектоидной стали (рис. 8.2). [c.434]

Глубина проникновения закаленной зоны соответствует заштрихованному слою, т. е. проходит до точки пересечения кривых критической скорости закалки Ущ, и скорости охлаждения Уохл- Чем меньше Укр, тем глубже прокаливаемость. Прокаливаемость, как и критическая скорость охлаждения, тесно связана со скоростью превращения аустени-та и, следовательно, с положением кривых на диаграмме изотермического превращения. [c.447]

В соответствии с рассмотренным бейнитное превращение в изотермических условиях не идет до конца (сохраняется высокоуглеродистый аустенит). Структура бейиита неоднородна и зависит от температуры изотермического превращения. Обычно различают верхний и нижний бейнит (рис. 41). [c.49]

Нагрев металла в ЗТВ до температуры плавления с постепенным понижением температуры по мере удаления от сварного шва определяет протекание различных процессов в разных температурных зонах. Протекание превращений аустенита в ЗТВ при охлаждении во многом зависит от превращений, происшедших при нагреве во время сварки. Процессы при нагреве определяются скоростью нагрева, максимальной температурой нагрева зоны и продолжительностью пребывания выше температуры и Ai. Увеличение скорости нагрева и сокращение времени пребывания выше температуры А (см. рис. 1) ограничивает протекание диффузионных процессов и обусловливает либо сохранение нерастворившихся карбидных частнц в аустените, либо образование негомогенного аустенита. Наличие ие-растворившихся карбидов или негомогенности аустенита уменьшает его устойчивость при последующем охлаждении и сдвигает кривые начала и конца распада влево на диаграммах изотермического превращения аустенита. В табл. 3 приве- [c.409]

При высоком содержании углерода в легированном аустените максимальная скорость его превращения обычно соответствует области перлитного превращения (см. рис. 31 и 32). Перлитному превращению может предшествовать выделение избыточных карбидов. Такая кинетика изотермического превращения переохлажденного аустенита характерна для многих инструментальных сталей, например, 9Х, 9ХФ, ХГ, ХВГ, Х12, Х12М, Р12, Р18, Р18Х5 и др. Эти стали сравнительно легко отжигаются как при обычном медленном охлаждении от аустенитного состояния, так и при изотермическом режиме. Скорость охлаждения при отжиге сталей типа X, ХГ, 9Х, ХВГ. Х12, Х12М, Р9, Р18 равна 30° С/ч до температуры 680—700° С и далее на воздухе. Для полу ерия структуры зернистого перлита в этих сталях скорость охлаждения должна быть меньше. В этом случае охлаждение в области температур перлитного превращения должно обеспечить не только распад аустенита на ферритно-карбидную структуру, но и достаточную степень коагуляции [c.310]

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]

Инструментальные стали со средним (0,5—0,6%) содержанием углерода и легированные Сг—Ni—Мо—V чаще всего используют для изготовления молотовых и прессовых штампов. Эти стали хорошо прокаливаются. Диаграмма изотермических превращений и диаграмма непрерывных превращений штамповой инструментальной стали марки NK уже были показаны на рис. 118 и 119 соответственно. На этих диаграммах хорошо видно, что в интервале температур перлитных превращений аустенит достаточно устойчив (время превращения составляет 20 мин), но начало бейнитного превращения около 1 мин. В инструментальных сталях, содержащих 3% Ni, вреГ-мя превращения аустенита больше, чем в стали марки NK (см. рис. 152). [c.238]

Таким образом, несмотря на изменение в широких цределах концентрации Ni и Ti в аустените в результате предварительного старения при 650-700°С, в сплавах Fe-Ni-Ti сохраняется присутствие двух типов мартенситного превращения изотермического и атермического, имеющихся в исходном сплаве. Это лишний раз годтверж-деет существование двух независимых механизмов мартенситного превращения термически активируемого и атермического [313], Однако изотермическое и атермическое превращения по-разному относятся к скорости охлаждения. Быстрое охлаждение (погружение в жидкий азот) позволяет исключить изотермическое превращение, но атермическое превращение при этом сохраняется. [c.182]

Диаграмма изотермического превращения аустенита для стали У8 показывает, что при температуре выше 200° С превращение аустенита (кривая 1, рис. 44) начинается, спустя некоторое время после достижения заданной температуры. Это время называется инкубационным или подготовительным периодом. Наименее- устойчив аустенит в интервале температур 500—600° С. В результате превращения получается феррито-цементитная смесь различной степени дисперсности. Дисперсность смеси и ее свойства определяются температурой превращения. Чем ниже температура, тем меньше межпластиночное расстояние и тем выше твердость смеси. Кривая 2 соответствует концу превращения. [c.99]

Опыты показывают, что изотермическое превращение аустенита при любой выбранной температуре начинается не сразу, а через некоторое время, которое называют инкубационным промежутком. На рис. 46 приведена диаграмма изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали (0,8% С). По оси абсцисс откладывается время в логарифмическом масштабе по оси ординат слева — температура выдержки аустенита, справа — твердость металла по Роквеллу. При 700°С сталь сначала некоторое время сохраняет аустенитную структуру, затем в точке а начинается распад аустенита, заканчивающийся в точке а . При 600°С аустенит начинает распадаться в точке конец превращения — в точке При 400° С эти процессы соответст- [c.109]

При изотермическом превращении аустенита в доэвтектоидной стали процесс протекает следующим образом (рис. 92). Переохладим аустенит несколько ниже точки Аг и проследим ход процесса при температуре tl. На участке до точки а (инкубационный период) аустенит практически не будет претерпевать превращения. На участке аб из аустенита выделяется структурно свободный феррит при этом, поскольку температура понижена, что затрудняет процесс диффузии, феррит выделится не весь. По достижении точки б из аустенита выделится все возможное для температуры даицой изотермы количество феррита, [c.130]

Как показывает диаграм.ма изотермического превращения аустенита, при закалке требуется сохранить неустойчивый аустенит до температуры М путем очень быстрого охлаждения стали при температурах, соответствующих верхней части диаграммы, т. е. 650--550°, когда скорость его превращения особенно высока. В зоне температур мартенситного превращения, т. е. ниже 300°, наоборот, выгоднее применять замедленное охлаждение, так как образующиеся структурные напряжения успевают выравниваться, а твердость образовавшегося мартенсита при выдержке ниже М практически не снижается. [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...