- •Залізо-вуглецеві сплави
- •Класифікація вуглецевих сталей
- •Білий чавун
- •Сірі чавуни
- •Сірий чавун (ливарний)
- •Ковкий чавун
- •Високоміцний чавун
- •Теорія термічної обробки металів
- •Перше перетворення – утворення аустеніту
- •Діаграма ізотермічного перетворення аустеніту
- •Перлітне перетворення
- •Мартенситне перетворення
- •Проміжне ( бейнітне) перетворення
- •Розпад мартенситу
- •Вплив легуючих елементів на розпад мартенситу
- •Перетворення залишкового аустеніту
- •Зняття внутрішніх напружень та карбідне перетворення
- •Коагуляція карбідів
- •Механічні властивості сталі після розпаду мартенситу
- •Технологія термічної обробки сталей
- •Відпал і роду
- •Відпал іі роду (фазова перекристалізація)
- •Гартування сталей
- •Відпуск сталей
- •Хіміко – термічна обробка сталі
- •Цементація
- •Цементація в твердому карбюризаторі
- •Газова цементація
- •Структура цементованого шару
- •Термічна обробка після цементації
- •Азотування
- •Ціанування і нітроцементація
- •Леговані сталі
- •Структурні класи легуючих елементів
- •Вплив легуючих елементів на поліморфізм.
- •Фази в легованих сталях
- •Тверді розчини на основі заліза
- •Вплив легуючих елементів на властивості сталі
- •Класи легованих сталей
- •Карбідна фаза у легованих сталях
- •Маркування легованих сталей
- •Автоматні сталі
- •Будівельні сталі
- •Сталі для холодного штампування
- •Сталі, що цементуються (цементовані)
- •Машинобудівні покращувальні сталі
- •Високоміцні сталі
- •Пружинно-ресорні сталі
- •Кулькопідшипникові сталі
- •Зносостійкі сталі
- •Інструментальні сталі
- •Сталі та сплави для різального інструменту
- •Леговані сталі для різального інструменту
- •Швидкорізальні сталі
- •Сталі та сплави для деревообробного інструменту
- •Сталі для вимірювального інструменту
- •Сталі для штампів гарячого деформування
- •Інструментальні спечені тверді сплави
- •Сталі та сплави з особливими фізичними властивостями Магнітні сталі та сплави
- •Сплави із заданим коефіцієнтом теплового розширення
- •Сплави з високим електричним опором.
- •Сплави з особливими властивостями
- •Корозійнотривкі сталі
- •Жаротривкі сталі та сплави
Діаграма ізотермічного перетворення аустеніту
Якщо сталь з вихідною структурою аустеніту, який отриманий в результаті нагрівання до температури вище Ас3 ( для доевтектоїдної сталі) чи вище Асm ( для заевтектоїдної сталі), переохолодити до температури А1, то аустеніт стає метастабільним і зазнає перетворення.
Для опису кінетики перетворення переохолодження аустеніту користуються експериментально побудованими діаграмами час – температура, ступінь розпаду або діаграми ізотермічного перетворення аустеніту, тобто перетворення, що протікає при постійній температурі ( ТТТ – time – temperature – transformation).
Діаграма ізотермічного перетворення аустеніту складається з двох кривих – початку розпаду аустеніту і повного його розпаду. Область, яка лежить зліва від кривої початку розпаду аустеніту відноситься до інкубаційного періоду; в інтервалі температур і часу, що визначаються цією областю, існує переохолоджений аустеніт, який практично не зазнає помітного розпаду. Тривалість інкубаційного періоду характеризує стійкість переохолодженого аустеніту. При збільшенні переохолодження його стійкість швидко зменшується, і досягає мінімуму, а далі знову зростає.
При температурі найменшої стійкості аустеніту швидкість переохолодження дуже велика. Зменшення стійкості аустеніту і збільшення швидкості його перетворення при збільшені ступеня переохолодження, пояснюється зростанням різниці вільних енергій аустеніту і фериту. При цьому зменшується розмір критичного зародка, який здатний до росту, та збільшується кількість об’ємів у вихідному аустеніті, у яких можуть виникати зародки нових фаз – фериту і цементиту. Підвищення стійкості аустеніту і зменшення швидкості його перетворення при великих ступенях переохолодження визначається зниженням швидкості утворення і росту нових фаз внаслідок уповільнення процесу дифузії.
При переохолодженні аустеніту до температури, яка рівна чи нижча мартенситній точці (Мn), що відповідає температурі початку перетворення переохолодженого аустеніту в мартенсит, дифузійні процеси повністю подавляються і утворення структури, яка складається із фериту і цементиту, стає неможливою. У цьому випадку протікає бездифузійне перетворення аустеніту в структуру загартованої сталі, що називається мартенситом.
В залежності від ступеня переохолодження аустеніту розрізняють три температурні області, чи стадії перетворення:
- перлітну
- область проміжного перетворення
- мартенситну
Перлітна область у вуглецевих сталях розповсюджується на інтервал температур від точки А1 до вигину ізотермічної діаграми ( ~ 5500С). При даних температурах відбувається дифузійний розпад з утворенням структури фериту і цементиту – перліту.
Проміжне перетворення протікає при температурах від вигину кривої ( ~ 5500С) до точки Мn. Це перетворення має ряд особливостей, які характерні як для перлітного ( дифузійного) так і для мартенситного ( бездифузійного) перетворення. Як результат, при перетворенні переохолодженого аустеніту, утворюється структура, що називається бейнітом.
Нижче температури, що відповідає точці Мn, переохолоджений аустеніт бездифузійно перетворюється у мартенсит.