Материаловедение. Кривошеева Г.Б - 48 стр.

условия охлаждения на поверхности и в толще металла существенно разли-
чаются. Условия изотермического отжига изображены на рис. 20 линией 2.
    Если необходимо получать несколько большую твердость, чем при нор-
мализации, и нежелательно проводить закалку с последующим отпуском,
иногда применяют одинарную термообработку, которую называют также па-
тентированием или сорбитизацией. При этом распад аустенита совершается
при 500 – 550 °С в области изгиба С-кривых (кривая 3 на рис. 20). В резуль-
тате этой разновидности термообработки эвтектоид в стали приобретает сор-
битную структуру. Практически одинарная термообработка проводится пу-
тем погружения изделий в жидкий свинец, соль, обрызгиванием водой, об-
дувкой воздухом. Применяется она для рельсов и проволоки.

                               3.1.2. Закалка
    Феррит и цементит отличаются по химическому составу от исходного ау-
стенита. Распад аустенита с образованием феррита и цементита – диффузи-
онный процесс, связанный с перераспределением углерода, т.е. с диффузион-
ным перемещением атомов на значительные расстояния, на много превы-
шающие период решетки аустенита. При охлаждении углеродистой стали с
достаточно большой скоростью, например в холодной воде (сотни градусов в
секунду), аустенит настолько сильно переохлаждается ниже 727 °С, что не
распадается на смесь двух стабильных фаз, т.к. подвижность атомов при
сильном переохлаждении слишком мала.
    При больших переохлаждениях в условиях малой подвижности атомов
происходит бездиффузионное полиморфное превращение γ→α: аустенит -
раствор внедрения углерода в γ-Fe с ГЦК решеткой превращается в мартен-
сит – пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в α-Fe. Мартен-
сит – совершенно новая, метастабильная фаза. Он появляется в переохлаж-
денном аустените при 230 °С. Это отражено на диаграмме (рис. 20) горизон-
тальной линией (Мн).
    Растворимость углерода в α-Fe при комнатной температуре в равновес-
ных условиях мала. В мартенсите же сохраняются все то количество углеро-
да, которое было в исходном аустените. Поэтому мартенсит является мета-
стабильным пересыщенным раствором углерода в α-Fe. Избыточные атомы
углерода делают ОЦК решетку тетрагональной.
    Для полной закалки доэвтектоидную углеродистую сталь необходимо на-
греть выше линии GS, выдержать до завершения аустенизации и охладить в
воде. После такой обработки структура закаленной стали будет состоять из
мартенсита и небольшого количества остаточного аустенита.
    Мартенсит имеет больший объем, чем исходный аустенит, из-за чего не-
превращенный аустенит испытывает сильное сжатие, а пластины мартенсита
располагаются по определенным кристаллографическим плоскостям. На
шлифах пластины мартенсита выглядят как иглы, часто расположенные под
углом 60 и 120° друг к другу. Начавшееся при 230 °С мартенситное превра-
48