1.Поняття критичних точок на діаграмі стану Fe-Fe3c.Критичні точки Ас1і Ас3.

Критичними називаються такі точки, при переході через температуру яких починаються або закінчуються фазові перетворення в сталях ( в матеріалі).

На діаграмі стану залізо-цементит розрізняють наступні критичні точки:

1. Ас1 – лінія РSК(727˚С) – найнижча точка температури існування аустеніту при охолодженні або температури початку розпаду ферито-цементитної суміші(перліту) з утворенням аустеніту при нагріванні.

2. Ас2 – (768˚С)- перехід 𝛂-фази в 𝛃-фазу – втрата залізом магнітних властивостей. Дана критична точка має більше значення в електротехніці, в металургійних технологіях згадується рідко.

3. Ас3 – лінія GS – лінія початку розпаду аустеніту з утворенням фериту при охолодженні або лінія закінчення перекристалізації фериту в аустеніт при нагріванні.

4. Ас4(Аст.) – лінія SE – лінія граничної розчинності вуглецю в аустеніті. Вище цієї лінії структура заевтектоїдної сталі тільки аустеніті.

Нижче цієї лінії з аустеніту, який вже не може вміщувати в собі весь вуглець, виділяється цементит вторинний.

2. Перетворення ферито-карбідної структури в аустеніт при нагріванні.

Перетворення ферито-цементитної структури в аустеніт відбувається за наступним чином:

Малюнки Лекція №10

При нагріванні ферито –цементитної структури дещо вище крит. тАс1 починається утворенням перших зародків аустеніту на границі розділу фаз аустеніту і цементиту. Таке утворення зародків аустеніту відбувається за зсувним механізмом і призводить до утворення низьковуглецевого аустеніту пластинчастої форми, який зберігає когерентність границь по відношенню до кр. Граток феритиу і цементиту. В утворених зародках низьковуглецевого аустеніту розчиняється і цементит і вміст вуглецю наближається до рівноважного.

При рості зародку аустеніту когерентність 𝛂 і ɣ граток порушується.Ззсувний механізм замінюється нормальним(дифузійним) і зерна аустеніту отримують рівновісну форму. Ріст ділянок аустеніту у результаті поліморфного 𝛂 і ɣ пертворення відбувається швидше, ніж розчинення цементиту.Тому,після перетворення фериту в аустеніт в структурі сталі зберігається деяка кількість цементиту.

Зародки аустеніту при нагріванні вище крит.т Ас1 утворюються на границі розділуфаз фериту і цементиту. При нагріванні ферито-цементинтної сумішілише трохи(ненабагато) вище крт.т. Ас2 утворюється велика кількість зародків аустеніту і формується дрібнозернистий аустеніт. При подальшому підвищенні температури або збільшенні тривалості витримки при цій температурі, відбувається явищезбиральної рекресталізації.

3.Ріст зерна аустеніту при нагріванні

Явище збирально рекресталізації призводить до збільшення зерен аустеніту.

Збиральна рекресталізація – процес перетворення деякої кількості малих зерен в одне велике зерно при наявності достатньої кількості енергії для здійснення цього процесу.Причиною проходження реальної рекресталізації є намагання системи перейти до стану з мінімумои енергії.

По схильності до росту зерна розрізняють 2 типи сталей:

1. Спадково дрібнозернисті;

2. Спвдково губозернисті:

Сподково дрібнозернисті сталі зберігають дрібне зерно при нагріванні до 1000-1050˚С, однак при перевищенні температури починається інтенсивний ріст зерна.

В спадково грубознрнистих сталях сильний ріст зерна спостерігається навіть при незначному перевищенні температури крит.т.Ас1.

Різна схильність до росту зерна визначається умовами розкислення сталі і її хімічним складом.

В спадково дрібнозернистих сталях присутні технологічні або легуючі домішки карбідоутворюючих елементів: Титан, Ванадій, Ніобій, які утворилися.,важкорозчинні в аустеніті карбіди, нітриди, та інші тугоплавкі сполуки. Ці сполуки виділяються по границях зерен і служать бар’єром для їх росту. Чим більша частка тугоплавких частинок в структурі і чим менші їх розміри, тим дрібніше зерно аустеніту утворюється, тим вищі механічні властивості мстивостіі тим вища здатність матеріалу зберігати структуру і властивості при високих температурах.