Austenită - Ce este asta?

Tratamentul termic al oțelului - este un mecanism puternic pentru a influența structura și proprietățile sale. Ea se bazează pe modificări ale rețelei cristaline ca funcție a temperaturii jocului. Diferitele condiții din aliaj fier-carbon poate fi ferita prezent, perlită, cementită și austenită. Acesta din urmă joacă un rol major în toate transformările termice din oțel.

definiție

Oțel - un aliaj de fier și carbon, în care conținutul de carbon este de până la 2,14% din cantitatea teoretică, dar este punct de vedere tehnologic cuprinde aplicabile într-o cantitate nu mai mare de 1,3%. Prin urmare, toate structurile care sunt formate în acestea sub influențe externe, sunt de asemenea variante de aliaje.

Teoria este existența în 4 variante: soluție solidă de penetrare, o soluție solidă de excepție, un amestec mecanic sau granule de compus chimic.

Austenita - un atom de carbon soluție de penetrare granetsentricheskuyu solidă într-o rețea cristalină cubică de fier, denumit γ. atom de carbon este introdus în cavitatea de zăbrele γ-fier. Dimensiunile sale depășesc aceste pori între atomii de Fe, ceea ce explică limitată le trece prin „peretele“ al structurii de bază. Formate în timpul temperaturii de transformare ferită și perlită prin creșterea 727˚S de căldură de mai sus.

Diagrama aliajelor fier-carbon

Diagrama numită diagrama de fază a fierului-cementita construit prin experimentare, este o demonstrație clară a tuturor variantelor posibile de transformări în oțeluri și fonte. Valori specifice pentru o anumită temperatură cantitatea de carbon din aliaj formează un punct critic în care există schimbări structurale importante în procesele de încălzire sau de răcire, acestea formează, de asemenea, o linie critică.

line GSE care conține punct și Ac ₃ Ac _m, afișează nivelul de solubilitate de carbon , cu creșterea nivelului de căldură.

Caracteristici educaționale

Austenita - o structură care se formează în timpul încălzirii oțelului. Când temperatura critică pentru a forma perlit și materialul integral ferită.

variații de încălzire:

1. Uniformă, până la atingerea valorii dorite, un scurt fragment de răcire. În funcție de caracteristicile aliajului, austenita poate fi format ca în totalitate sau parțial.
2. Creșterea lentă a temperaturii, o lungă perioadă de menținere a nivelului atins de căldură pentru a forma austenita pura.

Proprietățile materialului încălzit, precum și cea care ar apărea ca rezultat al răcirii. Mult depinde de nivelul atins de căldură. Este important să se evite supraîncălzirea sau perepal.

Microstructura și Proprietăți

Fiecare dintre fazele tipice aliajelor fier-carbon, tind să dețină structura de matrice si cereale. Structura austenită - placă având o formă apropiată de ac-ca și mintea, și cu fulgii. Când se dizolvă complet carbon în granulele γ-fier au o formă fără o lumină incluziuni cementită întunecate.

Duritatea 170-220 HB. Conductivitatea termică și electrică este mai mică decât cea din ferită. Proprietățile magnetice nu sunt disponibile.

Variante și viteza de răcire conduce la formarea de diferite versiuni ale statului „rece“: martensită, bainită, troostite, sorbitol, perlit. Ei au structură aciculară, dar dispersia particulelor diferite, mărimea granulelor și particula cementită.

Influența austenitei de răcire

dezintegrarea austenita se produce în aceleași puncte critice. Eficacitatea sa depinde de următorii factori:

1. Viteza de răcire. Afectează natura impurităților de carbon, formarea de granule, formarea microstructurii finale și a proprietăților sale. Depinde de mediul înconjurător, care este utilizat ca agent de răcire.
2. Disponibilitate componentă izotermă pe una dintre etapele de degradare - este redus la un anumit nivel de temperatură, căldura este menținută stabilă în timpul unui anumit interval de timp, după care se continuă răcirea rapidă sau dacă are loc în legătură cu un aparat de încălzire (cuptor).

Astfel, transformarea izotermă izolată și continuă a austenitei.

Caracteristici ale transformărilor caracter. diagramă

C în formă de grafic care arată modelul de schimbare a microstructurii de metal în intervalul de timp, în funcție de schimbările de temperatură - această diagramă de transformare austenită. Reală de răcire continuu. Există doar anumite faze forțate de retenție de căldură. Graficul descrie condițiile izoterme.

Caracter poate fi difuză și Diffusionless.

La schimbarea de viteză standard, se reduce caldura boabe de difuzie austenită are loc. Termodinamic atomii din zona de instabilitate începe să se miște împreună. Cei care nu reușesc să penetreze zăbrele de fier, formează incluziuni de cementită. Ele sunt unite prin particulele vecine de carbon, eliberate cristalelor sale. Cementita este format la limitele granulelor de dezintegrare. Cristale purificate constituie placa de ferită respectivă. Structura dispersata este formată - un amestec de boabe, mărimea și concentrația care depinde de rapiditatea răcirii și a conținutului de carbon din aliaj. Format ca perlitul și fazele intermediare: sorbitol, troostite, bainită.

Cu temperatură semnificativă reducere a vitezei de descompunere austenită nu natura difuziv. distorsiune cristalină complexă care apar în care toți atomii se deplaseze simultan într-un plan, fără a schimba locația. Lipsa de difuzie contribuie la apariția martensitei.

Efectul calire asupra caracteristicilor de descompunere austenită. martensită

Rigidizarea - un tip de tratament termic, care constă în principal într - o încălzire rapidă până la temperaturi ridicate deasupra punctului critic și Ac ₃ Ac _m, urmată de răcire rapidă. Dacă descreșterea temperaturii are loc cu apă la o viteză mai mare de 200 ° C pe secundă, apoi o fază solidă aciculare având nume martensită.

Este o soluție solidă suprasaturată de carbon în penetrarea fierului grilaj tip cristal cu α. Din cauza puternicelor atomii de mișcări este distorsionată și formează un grilaj tetragonală, care servește cauza întărire. Structura formată are un volum mai mare. Cristalele rezultate au fost delimitate plane comprimat plăci de nucleu aciculare.

Martensită - durabil și foarte greu (700-750 HB). Formată exclusiv ca rezultat al calire de mare viteză.

Calirea. structura de difuzie

Austenita - este formarea care poate fi produs în mod artificial bainita, troostite, sorbită și perlit. Dacă se produce răcirea călire pentru viteze mai mici, conversia realizată prin difuzie, mecanismul lor descris mai sus.

Troost - este perlita, care se caracterizează printr-un grad înalt de dispersie. Formată la scădere de 100 ° C, în căldura momentului. Un număr mare de granule fine de ferită și cementita este distribuită pe întreg plan. „Durificat“ formă particulară placă cementita și troostite rezultată din călire ulterioară, are o vizualizare granulară. Duritate - HB 600-650.

Bainită - o fază intermediară, care este o mai multe cristale de amestec dispersat mare de ferită și cementită. Conform proprietăților mecanice și tehnologice inferioare martensită, dar troostite depășește. Formată în intervalul de temperatură în care difuzia este imposibilă, iar forța de compresie și a muta structura cristalina pentru a converti la martensita - insuficientă.

Sorbitol - Grosier soi acicular faze perlitice la viteză de 10 ° C pe secundă de răcire. Proprietățile mecanice de locuri de muncă sunt intermediare între troostite și perlită.

Perlit - o multitudine de granule de ferită și cementita, care pot fi granulate, sau în formă de disc. Format ca rezultat al descompunerii netede a austenitei, la o viteză de răcire 1s pe secundă.

Beit troostite și - se referă la structuri de stingere, în timp ce sorbitol și perlit pot fi formate și călire, recoacere și normalizare caracteristici care definesc forma și mărimea boabelor.

Efectul recoacere asupra particular descompunerea austenitei

Aproape toate tipurile de recoacere și normalizare, bazate pe transformarea reciprocă a austenitei. Full-time și part recoacere este utilizat pentru doevtektoidnyh otelurilor. Detalii încălzite într - un cuptor , deasupra punctelor critice Ac ₁ și Ac _3, respectiv. Pentru primul tip se caracterizează printr-o perioadă de expunere prelungită, care asigură conversia completă: austenită-ferită austenită și perlită. Urmată de țagle răcire lentă în cuptor. La ieșire da amestecul fin de ferită și perlită, fără tensiuni interne și solide din plastic. recoacere Soft mai puțin consumatoare de energie, doar schimbă structura perlit, ferită lăsând practic neschimbate. Normalizarea presupune o rată mai mare de scădere a temperaturii, cu toate acestea, mai plastic și structura mai grosiere la ieșire. Pentru aliaj de oțel cu un conținut de carbon cuprins între 0,8 și 1,3%, când se răcește în dezintegrarea normalizare are loc spre: austenita, perlită, austenita-cementita.

Un alt tip de tratament termic, care se bazează pe transformările structurale, este omogenizării. Este aplicabilă pieselor mari. Aceasta implică absolut atingerea stare grosier austenitice la temperaturi 1000-1200˚S si rezistenta intr-un cuptor într-o perioadă de până la 15 ore. izoterme continuă răcirea lentă, ceea ce contribuie la egalizarea structurilor metalice.

recoacere izotermă

Fiecare dintre aceste metode de influențare a metalului pentru facilitarea înțelegerii considerate ca transformarea izotermă a austenitei. Cu toate acestea, fiecare dintre ele doar într-o anumită etapă are caracteristici. În realitate, apar modificări cu o scădere constantă de căldură, viteza care determină rezultatul.

O modalitate prin care este cel mai apropiat de condițiile ideale - recoacere izotermă. Esența ei constă, de asemenea, în sistemele de încălzire și expunerea la prăbușirea completă a tuturor structurilor din austenitei. Răcirea se realizează în mai multe etape, ceea ce contribuie la o mai lent, mai prelungită și mai stabilă termic a cariilor sale.

1. Scăderea rapidă a temperaturii la o valoare sub 100 ° C până la Ac ₁ punct.
2. Forced valoare obținută retenție (plasat în cuptor), pentru o lungă perioadă de timp, până la terminarea formării unei faze ferito-perlitice.
3. Răcire în aer încă.

Metoda este aplicabilă pentru oțeluri aliate, care sunt caracterizate prin prezența austenită reziduală într - o stare refrigerată.

austenită reziduală și oțeluri austenitice

Uneori este posibil degradare parțială, atunci când există o austenită reziduală. Acest lucru poate avea loc în următoarele situații:

1. răcirea prea rapidă atunci când are loc defalcare completă. Este o componentă structurală a bainită sau martensită.
2. oțel carbon înalt sau slab aliat, pentru care sunt complicate procese dispersate transformări austenită. Aceasta necesită utilizarea unor metode speciale de tratament termic, cum ar fi, de exemplu, omogenizare sau recoacere izotermă.

Pentru high-- Nici un proces este descris de transformări. Aliere din oțel cu nichel, mangan, crom promovează formarea austenitei ca structură solidă primară care nu necesită influențe suplimentare. oțelurile austenitice sunt caracterizate prin rezistență ridicată, rezistența la coroziune și rezistență la căldură, rezistență la căldură și rezistență la condițiile de muncă agresive dificile.

Austenita - este o structură care este imposibilă fără să formeze nici o încălzire la temperatură ridicată a oțelului și care este implicat în aproape toate metodele de tratament termic pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice și de prelucrare.