Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Мартенситное превращение

Читайте также:
  1. Вопрос 1. Учение В.И.Вернадского о биосфере. Роль живых организмов в биосфере. Свойства живого вещества. Круговорот вещества и превращение энергии. Техносфера. Ноосфера.
  2. Перлитное превращение (диффузионная перекристаллизация)
  3. ПРЕВРАЩЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЭНЕРГИЮ
  4. Превращение неблагоприятных обстоятельств в помощь на пути.
  5. Превращение органических веществ, содержащих азот
  6. Превращение основано на диффузии углерода и содержит в себе как бы два этапа: 1 - полиморфное превращение Fea ® Feg, 2 - растворением цементита в аустените.

(бездиффузионная перекристаллизация)

 

Если переохладить аустенит до температуры ниже начала мартенситного превращения Мн = 250 – 200°С произойдет бездиффузионное полиморфное γ-Fе – α-Fe превращение), в результате которого в кристаллической решётке образовавшегося мартенсита углерода будет столько, сколько содержалось в аустените стали до начала превращения, так как оно происходит при температуре, при которой диффузия атомов углерода, железа и других элементов не возможна. Максимальная же растворимость углерода в равновесном альфа-железе обычно не превышает 0,02 %.

Следовательно, мартенсит – это пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в альфа-железе. Он метастабилен и при нагреве его выше температуры точки Мн распадается на ферритоцементитную смесь.


Избыточное количество углерода искажает решетку альфа-железа и она становится тетрагональной. Этим объясняется увеличение твердости стали. Степень искаженности (тетрагональности) и твердость тем выше, чем больше углерода в стали (Рис. 2.4).

Рис. 2.4 Тетрагональная кристаллическая решетка и микроструктура мартенсита (увеличение 500)

 

Так как мартенситное превращение состоит в закономерной перестройке решетки, при которой атомы не обмениваются местами, а лишь смещаются на расстояния, не превышающие межатомные и образовавшиеся кристаллы мартенсита когерентно связаны с кристаллами исходной фазы, сдвиг атомов образует игольчатый микрорельеф на поверхности металлического шлифа. Поэтому мартенсит называют мелкоигольчатый, скрытокристаллический, реечный и т.д. в зависимости от исходной структуры аустенита.

Для того чтобы образовались кристаллы мартенсита, необходимо непрерывное понижение температуры. Таким образом, весь процесс образования мартенсита из аустенита протекает в интервале температуры от точки Мн до Мк (конца мартенситного превращения).

Значения температуры точек Мн и Мк зависят только от содержания углерода в стали. С повышением содержания углерода обе точки мартенситного превращения понижаются. Точка Мк при содержании углерода более 0,6 % находится в области отрицательных температур. Такие стали следует охлаждать до температуры значительно ниже комнатной (обработка холодом). В структуре сталей, содержащих более 0,6 % углерода и охлажденных только до комнатной температуры, будет сохраняться аустенит. Такой аустенит называется остаточным.

Мартенсит по сравнению с аустенитом имеет наибольший удельный объем. Это одна из основных причин возникновения при закалке больших внутренних напряжений, вызывающих деформацию изделий или даже появление трещин. Мартенсит – основная структура закаленной стали, его твердость – 62 – 64 HRC.

 

2.1.4. Промежуточное (бейнитное) превращение

 

 
 

Промежуточное (бейнитное) превращение происходит между перлитным и мартенситным превращениями в интервале температуры 550°С – Мн . Оно сочетает в себе диффузионное перераспределение углерода в аустените между продуктами его распада и бездиффузионное (сдвиговое) мартенситное превращение при перестройке кристаллической решетки γ-Fе→α-Fе. Бейнит (игольчатый троостит) – смесь неравновесного высоуглеродистого феррита и цементита (Рис. 2.5). Его твердость ≈ 50 HRC.



Рис. 2.5. Микроструктура бейнита (электронный микроскоп, х 15000)

2.1.5. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении

 
 

Термическая обработка стали обычно проводится не по изотермическому процессу (при постоянной температуре), а при непрерывном охлаждении после нагрева. Для рассмотрения превращения аустенита при непрерывном охлаждении строят кривые охлаждения на С-образной диаграмме (рис. 2.6).

Рис .2.6. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении (сталь 0,8 % С)

 

При малой скорости охлаждения (V1) (вместе с печью ≈ 100°С/ч) точка A1 лежит около 700°С (степень переохлаждения мала) и образуется ферритоцементитная смесь – перлит. С увеличением скорости охлаждения (V2 – на спокойном воздухе – до 200°С/мин) образуется дисперсная ферритоцементитная смесь – сорбит. При охлаждении в масле со скоростью V3 – до 500°С/с ферритоцементитная смесь становится еще мельче (высокодисперсной) – тростит, т.е. образуются те же структуры, что и при изотермическом процессе. Степень переохлаждения увеличивается, и точка превращения A1 смещается в область более низкой температуры.

Загрузка...

Скорость охлаждения, равная Vкp (касательная к кривой начала распада не пересекает кривые времени начала и конца перлитного превращения диаграммы), соответствует критической скорости закалки, т. е. минимальной скорости охлаждения, при которой образуется мартенсит (для углеродистых сталей Vкp превышает 1000°С/с и может быть реализована только при охлаждении в воде либо в водных растворах.

Охлаждение со скоростью выше критической (V4 > Vкp) при закалке на мартенсит применяют для того, чтобы быстро пройти участок наименьшей устойчивости аустенита (550 – 500°С) и не допустить его распада на ферритоцементитную смесь.

При скорости охлаждения меньше критической аустенит частично распадается на феррито-цементитную смесь, а часть его переохлаждается до точки ниже Мн. В результате образуется структура, состоящая из троостита и мартенсита.

Значение критической скорости закалки определяет выбор охлаждающей среды и влияет на прокаливаемость стали.

 


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 183 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Краткие теоретические сведения | Краткие теоретические сведения | Краткие теоретические сведения | Краткие теоретические сведения | Порядок выполнения работы | Индивидуальное задание |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Перлитное превращение (диффузионная перекристаллизация)| Порядок выполнения работы

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.008 сек.)