Материаловедение. Барышев Г.А. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

5. ВТОРОЕ ОСНОВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СТАЛИ
ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ (распад аустенита)
Превращение заключается в распаде твердого раствора углерода в γ-железе (аустенита) на α-железо (феррит) и на кар-
бид железа (цементит).
Превращение начинается ниже точки А
1
(рис. 8), когда свободная энергия (Ф + Ц) смеси меньше, чем у аустенита.
С одной стороны, чем ниже температура, тем больше разности свободной энергии, тем больше стимул для скорости
превращения
аустенит → перлит.
С другой стороны, превращение сопровождается образованием разных по составу фаз Ф–Ц, которое сопровождается
диффузией, на что требуется время.
Поэтому два этих фактора: термодинамический (∆F) и кинетический (диффузия) вступают в противоречие и приводят к
сложному характеру превращения.
Рис. 8. Кинетика распада:
а – аустенита; б – С-образная кривая
На рис. 8, а точки а
1
– а
5
– точки начала распада аустенита при температурах изотермического превращения t
1
– t
5
. Точ-
ки δ
1
– δ
5
– конец распада аустенита при тех же температурах. Эти точки, спроектированные на соответствующие температу-
ры t (рис. 8, б), покажут начало и конец превращения аустенита в перлит.
Они напоминают форму буквы «С» и называется С-образными кривыми распада аустенита в изотермических условиях.
Здесь же показаны лучи скоростей охлаждения v
1
, v
2
, v
кр
. При различных переохлаждениях аустенита образуются различные
по степени дисперсности феррито-карбидные смеси: П-перлит, С-сорбит, Т-троостит, Б-бейнит. При переохлаждении v
кр
аустенит испытывает превращение по бездиффузионному механизму, образуя мартенсит.
Диффузионное превращение А → П связано с образованием новых кристаллов феррита и цементита пластинчатой фор-
мы. Причем, чем выше степень переохлаждения, тем мельче кристаллы феррита и цементита: более крупные в перлите, са-
мые мелкие в троостите.
Механизм роста перлитной колонны показан на схеме (рис. 9).
а) б) в)
Рис. 9. Рост кристаллов феррита и цементита:
а – начало образования кристаллов феррита и цементита;
б – промежуточная стадия; в – конечная стадия; А – аустенит; П – перлит
Кристаллизационный характер превращения, когда диффузия «С» и «Fe» возможна (это происходит в районе темпера-
тур 727…500 °С) приводит к образованию смесей (Ф + Ц) разной степени дисперсности (рис. 10). Наиболее крупные пластины
а)
б)

Страницы