Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве - Характеристика и структурные методы исследования металлов

При многих видах термической обработки сталь нагревают до температур, соответствующих существованию аустенита (процесс аустенитизации). Образование аустенита при нагреве является диффузионным процессом и подчиняется основным положениям теории кристаллизации.

При нагреве эвтектоидной стали (0,8 % С) несколько выше критической точки (727 °С) перлит (ферритно-карбидная структура) превращается в аустенит.

При нагреве доэвтектоидной стали выше температуры критической точки после превращения перлита в аустенит образуется двухфазная структура -- аустенит и феррит. При дальнейшем нагреве в интервале температур феррит постепенно превращается в аустенит: содержание углерода в аустените при этом уменьшается в соответствии с линией GS. При температуре феррит исчезает, а концентрация углерода в аустените соответствует содержанию его в стали. Аналогично протекает превращение и в заэвтектоидной стали. При температуре несколько выше критической точки (727 °С) перлит превращается в аустенит. В интервале температур происходит растворение избыточного цементита. Выше температуры будет только аустенит, содержание углерода в котором соответствует его содержанию в стали. Механизм процесса превращения перлита в аустенит состоит в зарождении зерен аустенита и их роста. Аустенит при температуре несколько выше (727 °С) содержит 0,8 % С. Как же образуется такой аустенит?

Первоначальные зародыши аустенита при нагреве несколько выше критической точки образуются сдвиговым путем () при сохранении когерентных границ. В результате этого превращения образуется низкоуглеродистый аустенит пластинчатой формы.

При росте зародыша когерентность - и - решеток нарушается, сдвиговый механизм заменяется нормальным механизмом роста и зерна аустенита приобретают равноосную форму.

Зародыш аустенита возникает на межфазовой границе раздела феррита и цементита (рис. 104, а, /, //).

Образовавшиеся зародыши аустенита растут благодаря интенсивной диффузии атомов углерода в аустените, что приводит к растворению цементита в аустените и превращению ; одновременно зарождаются новые зерна аустенита.

Рост участков аустенита в результате полиморфного превращения протекает быстрее, чем растворение цементита, поэтому

после превращения феррита в аустенит в структуре стали сохраняется еще некоторое количество цементита (рис. 104, а, ///) и для его растворения в аустените продолжительность изотермической выдержки должна быть увеличена. Образовавшийся аустенит (рис. 104, а, IV) неоднороден по содержанию углерода.

Похожие статьи




Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Предыдущая | Следующая