Главная Обратная связь

Дисциплины:






Превращения мартенсита и остаточного аустенита при нагреве



(отпуск стали)

ТО, заключающееся в нагреве закаленной стали до температуры ниже А1, называется отпуском. Структура закаленной стали мартенсит и остаточный аустенит являются нестабильными фазами и переход в равновесное состояние осуществляется распадом этих фаз. Т.к. распад их идет по диффузионному механизму, то скорость процесса обусловлена температурой нагрева при отпуске.

Дилатометрические исследования процессов отпуска углеродистой стали выявляют три температурных интервала изменения длины образцов: Уменьшение при 70 – 150оС, увеличение при 150 – 300оС и снова уменьшение длины при 300 – 400оС. Соответствующие превращения при отпуске называются первым, вторым и третьим.

Распад мартенсита (первое превращение при отпуске)

Эта стадия протекает при температурах ниже 150оС в кристаллах мартенсита образуется ε-карбид. Т.к. диффузионная подвижность атомов углерода при этой температуре низкая, то углерод для образования карбида расходуется только из окружающих участков мартенсита. Таким образом после нагрева до указанных температур присутствуют два α-твердых раствора (мартенсит с более высокой – исходной и более низкой концентрацией углерода). Поэтому данный тип распада мартенсита называется прерывистым. Распад мартенсита сопровождается не ростом образовавшихся карбидов, а образованием новых частиц карбида обычно на границах мартенситных кристаллов.

Пластинки ε-карбида, имеющие форму тонких пластинок толщиной с несколько атомных слоев и длиной в несколько сот ангстрем, когерентно связанных с решеткой α-твердого раствора, на границе карбида и раствора возникают сильные микроискажения.

Второе превращение при отпуске

На этой стадии (200 – 300оС) основным процессом является распад остаточного аустенита. Продуктом его распада является гетерогенная смесь, состоящая из пересыщенного α-твердого раствора и карбидной фазы. Наряду с распадом аустенита на этой стадии продолжается выделение углерода из мартенсита, что приводит к уменьшению его тетрагональности. Продукт распада цементит Fе3С и отпущенный мартенсит (%С около 0,1). Размер карбидных частиц увеличивается с повышением температура. Структура, образующаяся при отпуске при температурах ниже 350оС, - мартенсит отпуска.

Третье превращение

К началу третьего превращения фазовый состав состоит из цементита и отпущенного мартенсита с кубической решеткой.

При третьем превращении происходит полный распад мартенсита (содержание углерода в нем становится равным 0,01%, т.е. равным содержанию углерода в равновесном феррите) и подрастание коагуляция цементитных частиц. По мере подрастания цементитных пластин происходит срыв когерентности пластин цементита и мартенсита, благодаря чему уменьшаются внутренние напряжения. Микроструктура - троостит отпуска.

Четвертое превращение при отпуске – коагуляция карбидов (500 – 680оС) – сорбит отпуска.

Структуры отпуска имеют зернистое строение в отличие от пластинчатых структур охлаждения.





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