Главная Обратная связь

Дисциплины:






Мартенситное превращение



Сущность этого процесса может быть выражена схемой Fеγ(С) → Fеα (С), А→М.

При переохлаждении до температуры Мн диффузионные процессы подавлены и происходит бездиффузионное превращение А→М (аустенита в мартенсит). При этом весь углерод остается в Fеα, т.е. образуется пересыщение по углероду.

Мартенсит в углеродистой стали – пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в Fеα.

Характерные особенности мартенситного превращения

1. Мартенситное превращение – бездиффузионное . Концентрация углерода в мартенсите такая же, как в исходном аустените (до 2,14%).

2. Механизм А→М превращения носит сдвиговый характер, поэтому напряжения, возникающие при охлаждении и превращении являются определяющими для кинетики мартенситного превращения. В процессе превращения атомы смещаются относительно друг друга на расстояния, не превышающие межатомные; при этом соседи любого атома в аустените остаются его соседями в мартенсите.

3. Несмотря на то, что относительные перемещения атомов малы, абсолютные смещения атомов при мартенситном превращении могут достигать значительных макроскопических размеров (при этом происходит изменение превращенного объема аустенита), что является следствием сдвигового механизма превращения и приводит к образованию на поверхности полированного шлифа стали характерного рельефа, подобно наблюдаемому при пластической деформации.

4. Кристаллическая решетка мартенсита в сталях не кубическая как у Fеγ, а тетрагональная (ОЦК) при этом степень тетрагональности (с/а) линейно увеличиваются с ростом содержания в стали углерода (1 – 1,08).

5. Между кристаллическими решетками аустенита и мартенсита существует определенное кристаллографическое соответствие (ориентационное соотношение).

6. Наиболее типичной формой мартенситного кристалла является пластина или линза с малым отношением толщины к другим линейным размерам, имеющая сложное внутреннее строение. Такая форма соответствует минимуму упругой энергии, возникающей при мартенситном превращении.

7. Время образования одного кристалла мартенсита менее 10-7с, а скорость его роста более 105 см/с, т.е. близка к скорости звука в твердом теле и не зависит от температуры.

8. Превращение А → М протекает в интервале температур Мн и Мк. При данной температуре образуется огромное определенное количество мартенситных игл, для дальнейшего превращения необходимо дальнейшее охлаждение.

9. Превращение А → М невозможно подавить даже при больших скоростях охлаждения.

10.Положение критических точек Мн и Мк зависит от содержания углерода; повышение содержания углерода сильно понижает мартенситные точки.



11.Превращение А → М не идет до конца: в закаленной стали всегда присутствует аустенит остаточный, количество его тем больше, чем ниже точка Мн и выше содержание углерода.

12. Характерной особенностью мартенсита является его высокая твердость и прочность, которая возрастает с повышением содержания углерода и при 0,6 – 0,7%С твердость мартенсита составляет НRС 65, что в 6 раз выше твердости феррита. Высокая твердость мартенсита объясняется главным образом влиянием внедренных атомов в решетку α-Fе.

13. Мартенсит имеет наибольший удельный объем по сравнению с другими структурными состояниями, особенно аустенитом. Увеличение объема при закалке способствует образованию закалочных трещин, особенно в эвтектоидной стали.

 

Содержание углерода, % 0,4 0,6 0,7 0,83 1,2
Увеличением объема, % 0,4 0,46 0,85 1,13 0,9

 

14. Стабилизация аустенита заключается в том, что если остановить охлаждение, то для дальнейшего превращения необходимо переохладить аустенит до более низкой температуры; при этом количество образовавшегося мартенсита будет меньше, чем при непрерывном охлаждении.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...