Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 58 стр.

UptoLike

(уменьшением плотности) металла в ходе процесса А М и
сдвиговым характером образования границ между
кристаллами А и М.
Положение линий М
н
и М
к
на диаграмме
изотермического превращения зависит от содержания в стали
углерода и легирующих элементов и не зависит от скорости
охлаждения. В углеродистых сталях, содержащих более 0,5%
С, М
к
меньше 20 °С. Поэтому при закалке
высокоуглеродистых и легированных сталей при охлаждении
с V
KP
до Т > 20° С в их структуре, кроме мартенсита, будет
остаточный аустенит (А
ост
-). Его количество можно снизить,
обработав сталь "холодом", т.е. путем продолжения
охлаждения до Т < М
к
или путем нагрева до температуры,
обеспечивающей диффузионный распад А
ОСТ
.
Обратный процесс М А может протекать только
диффузионным путем по схеме М Ф + Ц А. Для этого
необходимо повышение температуры.
Исследования показывают, что превращение А М
состоит в почти мгновенном образовании комплекса
кристаллов М. Время образования одного кристалла - около
1х10
-7
с, а комплекса из сотен тысяч кристаллов - порядка 1-
10
-3
с. Затем процесс останавливается. Образование новых
порций мартенсита начинается лишь при дальнейшем
охлаждении. Отсюда и наличие на диаграммах
изотермического превращения аустенита температурного
интервала М
н
- М
к
, в котором необходимо его непрерывное
охлаждение.
Свойства мартенсита связаны с содержанием в нем
углерода сверх равновесного. Чем выше его пересыщенность
углеродом, тем больше искаженность его решетки, тем выше
твердость и выше уровень закалочных напряжений в металле.
Например, в стали с 0,1 % C НRC 30, а при 0,7 % С HRC 64.
Однако с увеличением содержания углерода сверх 0,8 % рост
твердости стали после закалки прекращается. Это связано с
соответствующим увеличением в структуре доли
(количества) А
ОСТ
. При высокой пластичности прочность А
значительно ниже, чем у М. Пластичность же М равна 0.
Бейнитное превращение аустенита происходит в
температурном интервале от немного ниже Т
min
до М
н
, когда
диффузия атомов железа и легирующих элементов
практически отсутствует, а диффузия атомов углерода еще
достаточна для процесса образования смеси А Ф + Ц. То,
что бейнит является смесью феррита и цементита - признак,
который роднит его с продуктами перлитного превращения
аустенита. Отличие бейнита от перлита, сорбита и тростита и
его "похожесть" по рисунку структуры на мартенсит, связаны
с наличием в процессе А Б этапа сдвигового механизма
перестройки решетки аустенита в решетку феррита, который
характерен для мартенситного превращения. Наличие в
бейнитном превращении мартенситного этапа А М Б
предопределяет образование тонких карбидных пластинок по
кристаллографическим плоскостям сдвига. По таким же
плоскостям ориентированы и кристаллы мартенсита.
Поэтому, внешне бейнит похож на мартенсит, а по составу -
это смесь феррита и цементита, но более дисперсная, чем
тростит. Бейнитное превращение в доэвтектоидных и
заэвтектоидных сталях протекает при переохлаждении
аустенита до Т < Т
min
, когда избыточные фазы Ф или Ц из
него не выделяются. Поэтому после бейнитного превращения
в структуре доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей этих
фаз в структурно обособленном виде не будет (см. рис. 70:
точки линий В и Н совпадают).
4. Превращения при нагреве закаленной стали
В общем случае структура закаленной стали может
состоять из мартенсита, остаточного аустенита и других
структурных составляющих. В данном случае представляют
113 112