Температура нагрева сталей для отжига 2-го рода

Температура нагрева сталей для отжига 2-го рода:  1 — полный отжиг;  2 — неполный отжиг; 

Неполный отжиг

Неполный отжиг доэвтектоидной стали проводят при нагреве до температур выше Ас₁, но ниже Ас₃. Этот отжиг для доэвтектоидных сталей применяют ограниченно. При температуре неполного отжига избыточный феррит не исчезает. Следовательно, неполный отжиг не может устранить указанных выше пороков стали, которые связаны с нежелательными размерами и формой избыточного феррита.  Неполный отжиг доэвтектоидной стали используют для смягчения ее перед обработкой резанием, так как в результате эвтектоидного превращения при неполном отжиге образуется мягкий перлит. Неполный смягчающий отжиг позволяет сэкономить время и снизить стоимость обработки.

88. Перечислите основные особенности мартенситного превращения в углеродистых сталях в сравнении с перлитным превращением.

1. Мартенситное превращение протекает при быстром охлаждении углеродистой стали с температур выше Au например в воде, когда подавлен диффузионный распад аустенита на смесь двух фаз (феррита и карбида), резко отличающихся то составу от исходного аустенита. Концентрация углерода в мартенсите такая же, как и в исходном аустените.  Следовательно, в отличие от перлитного превращения мартенситное превращение — бездиффузионное.

2. В отличие от перлитного мартенситное превращение невозможно подавить даже при самых больших достигнутых скоростях охлаждения. Мартенситообразование происходит в определенном интервале температур между верхней мартенситной точкой М_н и нижней мартенситной точкой, обозначаемой М_к

Зависимость температур

Зависимость температур начала (М_н) и конца (М_к) мартенситного  превращения от содержания углерода в системе Fe — С.

3. В отличие от перлитного мартенситное превращение в углеродистой стали не имеет инкубационного периода. Длина горизонтали М_к на рисунке никакого физического смысла как отрезок времени, в течение которого идет мартенситное превращение, не имеет. Горизонталь М_к отмечает температуру, ниже которой чрезвычайно быстро, практически «мгновенно», образуется некоторое количество мартенсита.

4. При температуре М_н превращение только начинается, появляются первые кристаллы мартенсита. Чтобы мартенситное превращение развивалось, необходимо непрерывно охлаждать углеродистую сталь в мартенситном интервале М_н — М_к. Если охлаждение приостановить и выдерживать углеродистую сталь при постоянной температуре внутри этого интервала, то образование мартенсита почти сразу же прекращается.  Эта особенность наиболее ярко отличает кинетику мартенситного превращения от перлитного, которое, как показывает С-диаграмма, всегда доходит до конца при постоянной температуре ниже точки А и т. е. оканчивается полным исчезновением аустенита.

89. Покажите на диаграмме состояния, что мартенсит может быть как пересыщенным, так и ненасыщенным раствором. Участок диаграммы состояния системы

Участок диаграммы состояния системы с полиморфизмом твердого раствора (а) и кривые свободная энергия — состав для α и β-фаз при разных температурах (б): Т0Т´₀ — линия температур равенства свободных энергий α- и β-фаз одинакового состава.

На диаграмме состояния при температуре Т₂ левее точки а стабилен α-раствор, так как F_α < F_β. Правее точки b´ на диаграмме состояния стабилен β-раствор, так как F_β < F_α.

В более легированном сплаве состава С₀ в результате бездиффузионного превращения образуется мартенситная α-фаза, которая при комнатной температуре является пересыщенным твердым раствором компонента В в низкотемпературной модификации компонента А, так как в этом сплаве состав мартенсита ( С₀) находится правее точки насыщения α-фазы в равновесных условиях (r). Следовательно, мартенсит, образующийся в результате бездиффузионного полиморфного превращения, в сплавах может быть и пересыщенным, и ненасыщенным твердым раствором легирующего элемента в низкотемпературной модификации базового компонента.