Продукты перлитного превращения

Интервал температур, °С	Структура	Межпластинчатое расстояние, мкм	Твердость, HRC	Средняя твердость,	Вид под мик- роскопом
A1-650	перлит	1-0,6	18-25	20	пластины раз- личимы при увеличении ×500
650-600	сорбит (С)	0,5-0,25	25-35	30	пластины раз- личимы толь- ко при макси- мальном оп- тическом уве- личении ×2000
600-500	троостит (Т)	0,25-0,1	35-45	40	темная плот- ная сильно травящаяся структура, пластины раз- личимы толь- ко под элек- тронным мик- роскопом (×15000)

Относительное удлинение и сужение наивысшие у сорбита при пере- ходе к трооститу пластичность уменьшается.

Следует отметить, что разделение феррито-цементитной структуры на перлит, сорбит и троостит условно, и между этими структурами на С- кривой нет четкой границы.

Таким образом, структурными характеристиками перлита являют-

ся:

 

1) диаметр перлитной колонии (определяется длиной пластин Ф и Ц), зависит от размера аустенитного зерна, то есть от температуры нагрева и от числа зародышей, из которых растут колонии, которые, в свою очередь, определяются степенью переохлаждения или скоро- стью охлаждения;

2) дисперсность зависит только от степени переохлаждения или скоро- сти охлаждения.

3.3.4. Особенности структурообразования в доэвтектоидных и заэвтектоидных сталях

В доэвтектоидных сталях превращение аустенита начинается с обра- зования феррита и обогащения углеродом  оставшегося g-раствора  до

~0,8%, в заэвтектоидных – с выделения цементита и обеднения углеродом

аустенита до ~0,8%.

В условиях равновесия распад аустенита на феррит и цементит (т. е. перлитное превращение) наступает тогда, когда содержание углерода в аустените, оставшемся после выделения избыточных феррита или цемен- тита, будет соответствовать точке S (0,8 %), то есть при температуре А₁, равной 727°С.

В реальных условиях аустенит быстро переохлаждается до темпера-

туры ниже A r ₁ (t <727°С), диффузионные процессы замедляются и, как следствие, избыточные фазы не будут успевать выделяться в количестве, соответствующему равновесным условиям. Поэтому аустенит доэвтекто- идной стали получается пересыщенным по ферриту, а заэвтектоидной – по цементиту, что отражается продолжением линий GS и ES в области под- критических температур – линии SG ¢ и SE ¢ (рис.6). SG ¢ и SE ¢– линии пре- дельного насыщения аустенита ферритом и цементитом.

С увеличением степени переохлаждения, то есть с понижением тем- пературы изотермической выдержки t _из, количество феррита избыточного (цементита вторичного) уменьшается и при некоторой температуре его выделение подавляется совсем.

Действительно, при t _из=727°C количество феррита (Q _ф), определен-

ное по правилу противолежащих отрезков, равно отношению aS к PS:

t, ° С

E

P ¢•¢

P ¢ •

P

a ¢¢• • S ¢¢ 1

a ¢• • S ¢

a •

S

727°

G ¢

• E ¢

G

t _из=727°C

При   t _из=650°C

t _из=600°C   t _из=580°C               Q

 

%,С

Уменьшение количества из-

Рис.6. Часть диаграммы Fe-Fe₃C

быточной фазы с увеличением степени переохлаждения находит свое от- ражение, и на С-кривой (рис.7) отрезки ab и a ¢ b ¢ пропорциональны коли- честву выделившейся избыточной фазы.

Таким образом, с увеличе- нием степени переохлаждения все большее количество избы- точных фаз задерживается в аустените, изменяя его концен- трацию. В доэвтектоидной стали задерживается выделение ферри- та, поэтому содержание углерода в аустените уменьшается, а  в

заэвтектоидной стали из-за рас- творения цементита содержание

t,°С

А₃ А₁

~550

 

М_н М_к 0

 

a b 65 0

a ¢

b ¢

600 5

80

ln t

углерода в аустените увеличива- ется.   Продуктом     распада пере-

Рис. 7. Количественное определение

Избыточной фазы на С-кривой

охлажденного аустенита является квазиэвтектоид (псевдоперлит – для железоуглеродистых сплавов). Квазиэвтектоид – это эвтектоид, получен- ный из переохлажденного аустенита, по внешнему виду ничем не отлича- ющийся от равновесного эвтектоида, но отличающийся от него содержа- нием углерода.

В заэвтектоидных сталях квазиэвтектоид содержит углерода больше, а в доэвтектоидных сталях – меньше,чем 0,8%, и разница будет тем боль- ше, чем ниже температура превращения.

Внутри заштрихованного треугольника E ¢SG ¢ (рис.6) распад аусте- нита идет только с образованием квазиэвтектоида – избыточные фазы от- сутствуют.

 

Мартенситное превращение

Мартенситное превращение развивается в условиях низких темпера- тур при больших степенях переохлаждения, когда диффузионные процес- сы полностью подавлены.