70)Факторы, определяющие толщину пластин перлитных структур
При увеличения переохлаждения увеличивается количество зародышей новой фазы. Естественно, что с ростом числа чередующихся пластин феррита и цементита уменьшаются их размеры и расстояния между ними . Другими словами, с понижением температуры растет дисперсность продуктов превращения аустенита. Под степенью дисперсности понимают расстояние между соседними пластинками феррита и цементита.При температуре 600–650 °С образуется сорбит, а при 550–600 °С — троостит.
Перлит, сорбит, троостит являются структурами одной природы — механической смесью феррита и цементита и отличаются друг от друга лишь степенью дисперсности. Перлитные структуры в зависимости от формы цементита могут быть пластинчатыми или зернистыми. Пластинчатые структуры образуются при превращении однородного (гомогенного) аустенита, а зернистые — неоднородного аустенита. В первом случае нагрев доэвтектоидных сталей должен производиться выше АС3, а заэвтектоидных — выше Аcm. Соответственно для получения зернистых структур нагрев должен производиться ниже АС3 (Аcm). Главный фактор – это величина переохлаждения. Чем больше переохлаждение, тем тоньше получается пластинка перлита. График имеет линейную зависимость при ΔТ=20 d=8 мкм, при ΔТ=200 d=0,6 мкм.
71) Что такое деформация Бейна?
Деформация Бейна, превращающая решетку аустенита (а) в решетку мартенсита (б).
Деформация Бейна, простейшим способом превращающая решетку аустенита в решетку мартенсита, состоит в сжатии тетрагональной ячейки аустенита вдоль ее оси с и одновременном увеличении размеров вдоль осей а.
По окончании превращения внедренные атомы углерода продолжают располагаться в решетке мартенсита в октаэдрических пустотах только вдоль направления [001], не занимая пустот в направлении [100] и [010]. Находясь между атомами железа в рядах, параллельных оси [001], атомы углерода не позволяют деформации Бейна превратить г. ц. к. решетку в о. ц. к. с отношением периодов, равным единице. Степень тетрагонального искажения решетки мартенсита растет прямо пропорционально концентрации в нем углерода.
72) Что такое мартенсит?
Мартенсит – это частично упорядоченный пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в тетрагональную искаженную решетку альфа-железа. Атомы углерода занимают октаэдрические поры в решетке альфа-железа и сильно ее искажают.
73) Металлографическая структура мартенсита.
Различают 2 основных морфологических типа мартенситных кристаллов: пакетный (или реечный) и пластинчатый (двойникованный).
1) Пакетный мартенсит (который называют также реечным, массивным, высокотемпературным и недвойникованным) образуется в углеродистых и легированных конструкционных сталях (содержащих не более 0,5 %С). Кристаллы пакетного мартенсита имеют форму тонких пластин (реек), вытянутых в одном направлении. Реечные кристаллы расположены параллельно один другому и образуют плотный пакет, внутри которого соседние рейки разделены мало- или высокоугловыми границами. Ширина реек в пределах пакета примерно одинакова и находится в диапазоне от нескольких микрон до долей микрона (обычно 0,1 — 0,2 мкм), т. е. может находиться на пределе разрешающей способности светового микроскопа и даже за этим пределом. Поэтому реечные кристаллы под световым микроскопом или совсем не видны, или же выявляются как тонкая структура пакетов. В связи с этим в качестве основного структурного элемента шлифа выступает пакет из реек, а не отдельные очень тонкие кристаллы. Поэтому мартенсит с такой структурой был назван массивным в отличие от игольчатого. В одном аустенитном зерне может образоваться несколько реечных пакетов.
2) Пластинчатый мартенсит (который называют также игольчатым, низкотемпературным и двойникованным) образуется в высокоуглеродистых сталях (более 0,8%С), имеющих низкие температуры мартенситных точек. Кристаллы низкотемпературного пластинчатого мартенсита имеют линзовидную форму. Такая форма пластин мартенсита соответствует минимуму энергии упругих искажений при образовании его в аустенитной матрице и аналогична форме механических двойников. Соседние кристаллы не параллельны и образуют сложные пространственные группировки. В плоскости шлифа они могут иметь вид игл. Кристаллы пластинчатого мартенсита состоят в средней своей части из большого числа микродвойников, образующих среднюю зону повышенной травимости, называемую мидрибом. Толщина этих двойников может достигать ~10 нм.