§ 1. Превращения в стали при наг рев гний
Структура железоуглеродистых
сплавов при комнатной температуре зависит от их химического состава и
скорости охлаждении ниже линий 60S и SE (см. рис. 40). В
результате медленного охлаждения доэвтектоидные стали приобретают
структуру феррита и перлита, эвтектоидиые — одного перлита и
заэвтектоидные — перлита и вторичного цементита. Если любую из этих
сталей нагревать, она будет испытывать структурные превращения.
Температурные точки, при которых происходят такие превращения в твердом
состоянии, принято называть критическими.
Критические точки
обусловливающие превращения в стали на линии PSK, обозначают
соответственно и Л,,; на линии МО — Ас, и
Агг; на линии GOS—Л., и Л.,; на линии HJB —
ACiuArt и на линии SE —
Агт-
Рассмотрим превращения,
происходящие в стали с различным содержанием углерода при ее нагреве
от комнатной до температур выше критических точек. При нагреве
доэвтектоидной стали до температурной области между критическими
точками ACl и АСч сталь будет состоять
из феррита и аустенита. При дальнейшем нагреве (выше точки
ЛГк) структура этой стали станет чисто аустснитной. Ниже точки
Ас, (727°С) доэвтектоидная сталь состоит из феррита и перлита;
нагрев выше этой точки приводит к превращению перлита в
аустеннт.
При очень медленном нагреве
перлит превращается в аустенит при постоянной температуре (727° С). При
повышении скорости нагрева превращение перлита в аустенит происходит
уже в некотором интервале температур, несколько выше 727° С. Чем выше
температура нагрева, тем быстрее перлит превращается в
аустенит.
Эвтектоидная сталь, содержащая
0,8% углерода, при нагреве до температуры 727°С также состоит из
перлита; при этой температуре весь перлит превращается в
аустенит.
Заэвтектоидные стали, содержащие
от 0,8 до 2% углерода, при нагреве до температуры первой критической
точки имеют структуру, состоящую из перлита и вторичного цементита. При
дальнейшем нагреве перлит превращается в аустенит. Таким образом, в
температурной области между точками ACt и
А,т заэвтектоидные стали имеют структуру аустенита
и вторичного цементита.
Рост зерен аустенита происходит
за счет превращения феррита. Растворение цементита протекает медленнее,
чем превращение феррита. Это приводит к тому, что некоторое время
будут одновременно сvnjecTBOBать две фазы
— аустенит и цементит. При увеличении вре-■ьзпи выдержки цементит
полностью растворится в аустените; однако последний будет неоднородным по
содержанию в нем углерода. Для выравнивания состава аустенита во всем
объеме требуется дополни-
