зерне при быстром охлаждении в
интервале от А3 =— 50°С и до 600—550°С. На
микроструктуре, показанной на рис. 35, виден полиэдрический и
игольчатый феррит.
Образование видманштеттовых
пластин не зависит от размера зерна, содержания углерода и скорости
охлаждения и протекает по мартенситной реакции (атер-мической). Несмотря
на предварительное диффузионное перераспределение углерода в
аустените, цементит в области между линиями ES и SG'
выделяется в виде сетки вокруг аустенита, претерпевающего затем
перлитное или другое превращение.
Перлит может быть пластинчатым
(рис. 36, /) или зернистым (рис. 36, //), что определяется тем —
образовался ли он из однородного или неоднородного аустенита. В
частности, в доэвтектоидной (заэвтектоидной) стали нагрев в первом
случае должен быть выше Ас3 (Аст), а во
втором ниже Ас3 (Аст).
Дисперсность как пластинчатого, так и зернистого перлита определяется
температурой превращения (рис. 36, а также рис. 34).
Важное значение для термической
обработки имеет устойчивость переохлажденного аустенита,
характеризуемая расположением кривой начала его превращения (см. рис.
32), в особенности в области температур минимальной устойчивости (на рис.
32 при 550°С).
Для образования мартенсита при
закалке необходимо, чтобы в области минимальной устойчивости
переохлажденного аустенита не произошло его превращение. Величина
такой скорости охлаждения называется критической скоростью закалки
(рис. 37).
Критическую скорость охлаждения
уменьшают (соответственно углубляют закалку и позволяют использовать более
мягкие закалочные среды) введением легирующих элементов (кроме Со),
укрупнением зерна аустенита, повышением однородности
аустенита.
Поскольку подлинно изотермический
распад аустенита можно создать лишь для малых сечений образцов или для
сталей с весьма устойчивым переохлажденным аустенитом, получили
распространение так называемые аиизотермическке диаграммы превращения
аустенита, когда фиксируются температура начала превращений и их природа
при разных скоростях охлаждения, как это показано на рнс. 38.
На рис. 39 приведены
изотермическая и анизотермическая диаграммы превращений
переохлажденного аустенита для одной марки стали с описанием их
структур, твердости и скорости охлаждения.
Бейнитное превращение. На схеме
образования структур (см. рис. 33) бейнит-ное превращение происходит,
когда в заметном объеме нет диффузионного перераспределения атомов
легирующих элементов и самодиффузии атомов железа, а диффузия атомов
углерода может совершаться с достаточной полнотой. Другими словами,
бейнитное превращение ограничивается уровнями температур end
соответственно (приблизительно от 450 до 200°
С)1.
Механизм бейннтного превращения
описывается следующим образом (рис. 40). При охлаждении ниже точки е
в аустените происходит расслоение на области, богатые и бедные
углеродом. В обедненном аустените вследствие повышения мартенситной
точки образуется мартенсит, в котором происходитвыделение (карбидов), так
как температура процесса выше точки Мп (начала
мартенситного превращения).
В аустените, обогащенном
углеродом, может сначала происходить выделение карбидов, в этом случае он
значительно обедняется углеродом и точка Ми повышается до
температуры изотермической выдержки, и превращение происходит по указанной
справа схеме на рис. 40.
Если обеднение углеродом менее
значительно, мартенситное превращение наступит только при охлаждении до
20°С от температуры изотермической выдержки, а при еще меньшем
обеднении углеродом или при отсутствии такового
