![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •А. А. Рауба, а. А. Ражковский, с. В. Петроченко,
- •Оглавление
- •Краткие теоретические сведения
- •1.1.3. Видманштеттова структура
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •1.4. Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа 2 фазовые и структурные превращения в стали при охлаждении
- •2.1. Краткие теоретические сведения
- •2.1.1. Диаграмма изотермического превращения аустенита
- •2.1.2 Перлитное превращение (диффузионная перекристаллизация)
- •2.1.3 Мартенситное превращение
- •(Бездиффузионная перекристаллизация)
- •Следовательно, мартенсит– этопересыщенный твердый раствор внедрения углерода в альфа-железе. Он метастабилен и при нагреве его выше температуры точки Мнраспадается на ферритоцементитную смесь.
- •2.1.4. Промежуточное (бейнитное) превращение
- •2.1.5. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •2.4. Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа 3
- •3.1. Краткие теоретические сведения
- •3.1.1. Отжиг
- •3.1.2. Нормализация
- •3.2. Порядок выполнения работы
- •3.3. Содержание отчета
- •3.4. Вопросы для самоконтроля
- •. Краткие теоретические сведения
- •4.2. Порядок выполнения работы
- •4.3. Содержание отчета
- •4.4. Вопросы для самоконтроля
- •Библиографический список
- •Учебное издание
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
2.1. Краткие теоретические сведения
Рассмотрим превращение переохлажденного аустенита на примере эвтектоидной стали (0,8 % углерода). При охлаждении аустенита ниже критической температуры Ас1 (линии PSK, 727°С) он теряет устойчивость и происходит его перекристаллизация (за счет полиморфного превращения γ-Fе в α-Fe). В зависимости от температуры превращения (степени переохлаждения) процессы распада переохлажденного аустенита происходят по диффузионному (перлитное превращение) и без диффузионному механизмам (мартенситное превращение), имеет место также промежуточное (бейнитное превращение).
Превращение переохлажденного аустенита можно осуществить в изотермических условиях, т.е. при постоянной температуре и при непрерывном охлаждении с заданной скоростью. Изотермическое превращение аустенита описывается диаграммами изотермического превращения.
2.1.1. Диаграмма изотермического превращения аустенита
Для изучения структурного превращения стали ее нагревают до аустенитного состояния, а затем быстро охлаждают до определенного значения температуры (700, 600, 500 С и т. д.), при которой выдерживают до полного распада переохлажденного аустенита. Кинетику процесса исследуют по термокинетическим кривым, построенным в координатах: процент превращения – время (Рис. 2.1 а). В течение некоторого промежутка времени аустенит не распадается (это время называется инкубационным периодом – точки а1, а2,…,а5, соответствующие времени начала превращения). Затем начинается образование ферритоцементитной смеси, которое заканчивается через промежуток времени, соответствующему положению точкам б1, б2,…,б5, на термокинетических кривых.
Время начала и конца распада аустенита при постоянных значениях температуры переносят на координатное поле: температура – логарифм времени, с, строят диаграмму изотермического превращения аустенита данной стали. Диаграмма изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали (0,8 % С) представлена на рис. 2.1.
Две горизонтальные линии соответствуют температуре перлитного A1 и температуре начала мартенситного Мн превращений. Левая кривая характеризует время начала превращения, а правая – время конца превращения аустенита в интервале температуры A1 – Мн. Кривые по форме подобны русской букве «С», и поэтому их, а иногда и диаграмму, называют С-образными.
Область, лежащая слева от кривой начала распада аустенита, определяет продолжительность инкубационного периода. В интервалах температуры и времени, определяемых этой областью, существует переохлажденный аустенит. С увеличением степени переохлаждения аустенита его устойчивость уменьшается, достигает минимума при 550°С, затем вновь увеличивается.
Продуктами диффузионного распада аустенита в области температуры от A1 до 550°С является ферритоцементитная смесь пластинчатого строения (перлит, сорбит, троостит). От температуры 550°С до Мн образуется ферритоцементитная смесь игольчатого строения – бейнит (игольчатый троостит). При переохлаждении аустенита ниже точки Мн происходит его бездиффузионнное превращение в структуру закаленной стали – мартенсит. Таким образом, в зависимости от степени переохлаждения аустенита различают три температурные области превращения: перлитную, бейнитную (промежуточную) и мартенситную (см. рис. 2.1).
Практическое значение диаграммы состоит в том, что она позволяет установить, с какой скоростью, в каком охладителе нужно охладить данную сталь, чтобы получить структуру с заданными свойствами.
Рис. 2.1. Диаграмма изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали и схема ее построения (слева)