Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 53 стр.

нагрева и нагреваемого металла, массой детали и др. Более    связано с увеличением числа зародышей аустенита и
высокие скорости нагрева можно обеспечить, когда тепло       повышением скорости их роста за счет ускорения диффузии
генерируется в самом металле при использовании токов         углерода и железа в ходе образования аустенита с
высокой частоты и при контактном элекронагреве.              содержанием 0,8 % С из феррита, содержащего 0,02% С, и
     Режим охлаждения задается скоростью снижения            цементита с 6,67 % С (см. рис. 3 б).
температуры, а чаще - назначением охлаждающей среды.              Из схем рисунка.2 следует вывод:
     Выдержка при температуре нагрева (Тв) предназначена          Механизм процесса Ф + Ц ⇒ А предопределяет
для выравнивания температуры по сечению детали,              измельчение зерна стали и нежелательную разнозернистость
завершения фазовых превращений и выравнивания                аустенитной структуры.
химсостава образовавшихся фаз.
     1. Превращения при нагреве эвтектоидной стали
     Целью нагрева является получение более равномерного
распределения углерода по объему стали при нужной
дисперсности     зерна      или     уменьшение     степени
неравновесности      структуры.      Нагрев    отожженной
углеродистой стали до температуры АС1 изменений ее
структуры практически не вызывает. При Тн > AC1 перлит (П)
превращается в аустенит (А). Это превращение совершается               Рис 2. Схема фазовых изменений в процессе П ⇒ А
в соответствии с законами кристаллизации за счет                   при Тн > Ac1: 1 - образование зародышей кристаллов А; 2 и 3
одновременно протекающих диффузионных процессов:             - рост кристаллов и образование новых зародышей; 4 - конец
     превращения железа Feα с кристаллической решеткой       процесса формирования аустенитной структуры.
ОЦК в Feγ с решеткой ГЦК;
                                                                   При нагреве до Ас1, убыль энергии ∆GАС1 обеспечит
     распада цементита (Ц) Fe3C ⇒ Fer+- С;
                                                             процесс П => А с небольшой с.р. при минимальном ч.з.,
     растворения углерода (С) в Fer
                                                             способных к росту (с размерами больше критического). Его
     2. Механизм процесса превращения перлита в
                                                             продолжительность будет максимальной. Увеличение
аустенит
                                                             температуры до ТН обеспечит процесс превращения П ⇒ А
     При Тн ≥ Аc1 в зернах перлита на границах кристаллов
                                                             при значительно больших ∆GTH, ч.з., с.р. и скоростях
феррита (Ф) и цементита образуются зародыши кристаллов
                                                             диффузии железа и углерода. В результате время процесса
аустенита (см. рис.2). Согласно термодинамике увеличение
                                                             сократится.
∆ТН = Тн –A1 ведет к увеличению разности энергий Гиббса
                                                                   При охлаждении до Аг1 - ∆G г1 будет достаточной для
аустенита и перлита:
                     ∆Gтн = GА – GП = f (∆ТН)                осуществления процесса А → П при минимальных значениях
     Чем больше убыль энергии в ходе процесса                ч.з. и с. р. кристаллов феррита и цементита. При этом его
превращения перлита в аустенит, тем он активнее. Это         продолжительность будет самой большой.


                         102
                                                                                              103