Вопрос 2. Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов. Структуры железоуглеродистых сплавов

Превращение аустенита в перлитные структуры происходит при медленном охлаждении, связано с диффузией углерода (C), сопровождается полиморфным превращением Fe _γ → Fe _α, выделением углерода (С) из аустенита, образованием химического соединения — цементита (Fe₃C) и его распределением по объёму материала. Условно данное превращение можно записать следующим образом:

Fe _γ (C) → Fe _α (C) + Fe₃C.

Перлит образуется при переохлаждении аустенита до температуры Т = 727…650ºC при скорости охлаждения V _охл. = 30…50ºC/с. Его образование возможно при малых степенях переохлаждения Δ T ниже линии PSK диаграммы «Fe-Fe₃C» в области температур 727 – 650ºС. Структура характеризуется твёрдостью порядка 180…250 НВ и степенью дисперсности пластинок цементита — Δ₀ ≈ (0,5…0,7)∙10^{-6 м.}

Сорбит образуется при переохлаждении аустенита до температуры Т = 650…600ºC при скорости охлаждения V _охл. = 50…60ºC/с. Структура характеризуется твёрдостью порядка 250…350 НВ, степенью дисперсности пластинок цементита — Δ₀ ≈ (0,1…0,5)∙10^{-8 м, высоким пределом упругости, достаточной вязкостью и прочностью. Стали со структурой сорбита имеют наибольшую пластичность. Структура названа в честь учёного Г. Сорби.}

Троостит образуется при переохлаждении аустенита до температуры Т = 600…550ºС при скорости охлаждения V _охл. = 60…100ºС/с. Твёрдость структуры составляет порядка 350…450 НВ, степень дисперсности пластинок цементита — Δ₀ ≈ 1∙10^{-10 м. Структура характеризуется высоким пределом упругости, малой вязкостью и пластичностью. Структура названа в честь учёного Труста.}

Мартенсит — пересыщенный метастабильный твёрдый раствор внедрения углерода (C) в α -железе (Fe _α). Характеризуется искажённой кристаллической решёткой, что вызвано избыточным количеством внёдрённых атомов углерода, большой плотностью дислокаций, и высокой твёрдостью (HRC 60 – 65). Образуется мартенсит при скорости охлаждения 150 – 200ºC/c. Скорость роста кристаллов мартенсита очень велика и достигает 1000 м/с. Мартенсит имеет наибольший удельный объём по сравнению с другими структурными составляющими сталей, особенно с аустенитом, и обладает магнитными свойствами. Он является основной структурной составляющей закалённых сталей и определяет их свойства. Структура мартенсита названа в честь немецкого учёного-металлурга А. Мартенса (1850 – 1914 гг.).

Дата добавления: 2015-07-25