- •1.) Атомно-кристаллическая структура металлов
- •1.2). Дефекты кристаллической решетки металлов
- •Тема 2. Формирование структуры металла при кристаллизации.
- •2.1. Гомогенная (самопроизвольная) кристаллизация
- •2.2. Гетерогенное образование зародышей
- •Тема 3. Фазы и структура в металлических сплавах
- •3.1. Твердые растворы
- •3.2. Химические соединения
- •Тема 4. Формирование структуры сплавов при кристаллизации.
- •4.1. Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах
- •4.2. Диаграмма фазового равновесия
- •Тема 5. Деформация и разрушение металлов
- •5.1. Виды напряжений
- •5.2. Упругая и пластическая деформация металлов
- •6). Сверхпластичность металлов
- •6,2). Разрушение металлов
- •Тема 6. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла
- •7.1. Возврат и полигонизация
- •7.2. Рекристаллизация
- •Тема 7. Механические свойства металлов
- •8,1. Общая характеристика механических свойств
- •8.3. Твердость металлов
- •9,1. Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях
- •9,2 Механические свойства при переменных (циклических) нагрузках
- •9.3. Изнашивание металлов
- •Тема 8. Железо и сплавы на его основе.
- •10.1. Компоненты и фазы в системе железо - углерод
- •10.2. Диаграмма состояния железо - цементит (метастабильное равновесие)
- •Тема 9. Чугун.
- •11.1. Белый и серый чугуны
- •11.2. Ковкий чугун
- •Тема 10. Фазовые превращения в сплавах железа (теория термической обработки)
- •12.1.Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве
- •12.2. Рост зерен при нагреве
- •13. Общая характеристика превращения переохлажденного аустенита
- •14.1. Перлитное превращение
- •14.2. Мартенситное превращение в стали
- •Тема 11. Технология термической обработки стали
- •15.1. Отжиг I рода
- •15.2. Отжиг II рода
- •16.1. Закалка
- •16.2. Отпуск
- •Тема 13 Поверхностная пластическая деформация
13. Общая характеристика превращения переохлажденного аустенита
(диаграмма изотермического превращения аустенита)
Если сталь со структурой аустенита, полученной в результате нагрева до температуры выше Ас3 или выше Аcm переохладить ниже температуры Ar1, то аустенит оказывается в ме-тастабильном состоянии и претерпевает превращения.
Для изучения изотермического превращения аустенита небольшие образцы стали на-гревают до температур, соответствующих существованию стабильного аустенита, а затем быстро охлаждают (переохлаждают аустенит) до температур ниже Аr1, например до 700, 600, 500, 400, 3000С и. т. д. и выдерживают при этой температуре до полного распада аустенита.
Как видно из рис. 55а в течение некоторого промежутка времени (Н1, Н2, Н3) распад аустенита экспериментально не фиксируется. Этот период называется инкубационным. По истечению времени аустенит начинается распадаться образование более стабильных струк-тур. Через некоторое время (К1, К2, К3) процесс распада полностью заканчиваются или приостанавливается. Построение таких кривых после охлаждения до разных температур (t1,t2,t3 и т.д.) позволяет получить диаграмму изотермического превращения аустенита (рис. 55б)
В диаграмме изотермического превращения кривая 1 характеризует начало распада ау-стенита, кривая 2 показывает время, необходимое для полного распада аустенита. Длитель-ность инкубационного периода характеризует устойчивость переохлажденного аустенита. С увеличением переохлаждения его устойчивость быстро уменьшается, достигая минимума (t2), и далее вновь возрастает. Уменьшение устойчивости аустенита и роста скорости его превращения с увеличение скорости переохлаждения объясняется с возрастанием разности свободных энергий Гиббса аустенита и образующимися фазами (структурой). При этом, как мы указывали выше, уменьшается размер критического зародыша, способного к росту, и возрастает количество объема в исходном аустените, в которых могут возникнуть зародыши новой фазы. Повышение устойчивости аустенита и уменьшение скорости его превращения при больших степенях переохлаждения вызывается снижением скорости обра-зования и роста новых фаз вследствие замедления процесса диффузии.
При переохлаждении аустенита до температуры, равной или ниже точки Мн, диффу-зионные процессы полностью подавляются. При более низких температурах протекает без-диффузионное превращение аустенита в структуру закаленной стали - мартенсит.
В зависимости от степени переохлаждения аустенита различают три области или три ступени превращения: перлитную, промежуточного превращения (промежуточного между перлитным и мартенситным превращением) и мартенситную.
Знание этих превращений важно для решения многих практических задач. Перлитное превращение протекает в процессе отжига стали, а мартенситное – при закалке стали. Про-межуточное превращение важно для понимания так называемой изотермической закалки стали.