Материаловедение. Лабораторный практикум. Барышев Г.А - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Структура – колонии из чередующихся пластинок феррита и цементита, размер и толщина которых уменьшаются при
снижении температуры распада аустенита (при 660…700 °С – пластинчатый перлит, 500…650 °С – сорбит закалки и при
450…500 °С – тростит закалки).
В доэвтектоидных сталях перлитному превращению предшествует выделение из аустенита феррита, количество кото-
рого с увеличением скорости охлаждения уменьшается до нуля (рис. 1).
В заэвтектоидных сталях так же будет меняться количество вторичного цементита, выделяющегося из аустенита.
Свойства – твердость возрастает от перлита (180…230 HB) к сорбиту (250...350 НВ) и троститу (350...450 НВ). Все
структуры второго превращения имеют невысокую ударную вязкость (сопротивление образованию и распространению тре-
щин) из-за пластинчатой формы цементита (рис. 2).
Мартенситное (III) превращение аустенита
ОЦК
C%
ГЦК
C%
МА
mm
→
.
При скоростях охлаждения, равных или больших критической скорости закалки V
кр
(рис. 1), аустенит переохлаждается
до температур, когда диффузии атомов железа и углерода уже нет.
Однако, при охлаждении ниже температуры М
н
(рис. 1) в стали происходит бездиффузионное полиморфное превраще-
ние аустенита в неравновесную структуру – мартенсит закалки.
Мартенсит – это пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в ОЦК – железе.
Механизм превращения – пластическая деформация аустенита, приводящая к перестройке кристаллической решетки
ГЦК → ОЦК. Превращение идет при непрерывном охлаждении в диапазоне температур М
н
– М
к
(рис. 3). С увеличением
содержания углерода, растворенного в аустените при нагреве стали под закалку, пластичность металла уменьшается, что
затрудняет образование мартенсита. На рис. 3 видно, что после закалки аустенита с 0,8 % С в воду при комнатной темпера-
туре мартенситное превращение идет не до конца, и в структуре кроме мартенсита закалки М
зак
присутствует остаточный
аустенит А
остат
.
Структура – пластины, размер которых определяется величиной исходного аустенитного зерна. На шлифе они видны в
поперечном сечении как иглы (рис. 4): если зерно аустенита крупное – образуется крупноигольчатый мартенсит, если мелкое
– мелкоигольчатый.
Свойства – чем выше содержание углерода в аустените перед закалкой, тем сильнее искажается кристаллическая ре-
шетка мартенсита (кубическая превращается в тетрагональную), тем выше его твердость после закалки. Так, при 0,2 % С
твердость составляет 35…40 HRC, а при 0,65 % С – 63…64 HRC (может царапать стекло). Твердость высокоуглеродистого
остаточного аустенита не превышает 30 HRC. Крупноигольчатый мартенсит имеет более высокую хрупкость, при закалке
могут образовываться трещины в стальной заготовке.
Рис. 3. Мартенситная диаграмма:
М
н
– температура начала; М
к
– температура конца мартенситного превращения
а) б) в)
Рис. 2. Структуры второго превращения доэвтектоидной стали, 100
×
:
а – феррит + перлит; б – сорбит; в – тростит (с мартенситом)

Страницы