Cтраница 4
Исследование образования аустенита при сварке термически упрочненных сталей перлитного класса. [46]
Процесс образования аустенита в чугунах по сравнению со сталями более сложен и имеет ряд особенностей. [47]
Кинетика образования аустенита в эвтектоидном интервале существенно зависит от исходной структуры. На рис. 39 приведены кривые аустенитизации чугуна с разным исходным состоянием, полученные методами количественной металлографии при скорости нагрева около 100 С / мин. Из рисунка видно, что состояния А и В характеризуются большим инкубационным периодом и медленным развитием превращения. В образцах же серии Б образование аустенита начинается уже в процессе нагрева до температуры изотермической выдержки и протекает намного быстрее. При всех температурах эвтектоидного интервала ( 765 - 860 С) в этих образцах фиксируется гораздо больше аустенита, чем для состояний А и В. Такое различие в кинетике образования аустенита объясняется большей протяженностью границ зерен феррита в структуре Б и повышенным количеством дефектов кристаллического строения, сохранившихся после закалки. Роль же мелких графитных включений, как источников углерода, количество которых одинаково в образцах серий Б и В, оказывается несущественной. [48]
Механизм процесса образования аустенита из перлита состоит из формирования центров кристаллизации в кристаллах феррита в участках, обогащенных атомами углерода до 0 8 %, и последующего роста криталлов. Наиболее благоприятными участками для образования и роста кристаллов аустенита являются части зерен ( пластинок) феррита, примыкающие к кристаллам цементита. Движущей силой процесса роста является стремление системы к уменьшению термодинамического потенциала за счет уменьшения поверхностной энергии. [49]
Основная особенность образования аустенита заключается в том, что из двухфазной смеси феррита ( около 0 02 % С) и цементита ( 6 67 % С) при нагреве образуется одна фаза - аустенит со средним содержанием углерода в стали. Поэтому процесс перестройки решетки - твердого раствора в решетку 7-фазы усложняется накладывающимися на него процессами диффузии. То, что диффузия играет большую роль при образовании аустенита, не вызывает сомнений. Дискуссия происходит вокруг вопроса о том, что осуществляется раньше: аллотропическое превращение и затем диффузионное перераспределение углерода или же сначала перераспределение углерода в а-фазе, а потом перестройка решетки. [50]
Механизм процесса образования аустенита из перлита состоит из формирования центров кристаллизации в кристаллах феррита в участках, обогащенных атомами углерода до 0 8 %, и последующего роста криталлов. Наиболее благоприятными участками для образования и роста кристаллов аустенита являются части зерен ( пластинок) феррита, примыкающие к кристаллам цементита. Движущей силой процесса роста является стремление системы к уменьшению термодинамического потенциала за счет уменьшения поверхностной энергии. [51]
Такой механизм образования аустенита может быть объяснен известным правилом ступеней, согласно которому при протекании фазовых превращений возможно существование переходных состояний с промежуточными значениями свободной энергии. [52]
![]() |
Распреде-иение углерода в процессе превращения Я А при температуре 7i.| Положение точек Ci и Ci на диаграмме Fe-С. [53] |
Изучение процессов образования аустенита при нагреве было начато Д. К. Черновым [1], открывшим критические точки стали. [54]
Основная особенность образования аустенита заключается в том, что из двухфазной смеси феррита ( около 0 02 % С) и цементита ( 6 67 % С) при нагреве образуется одна фаза - аустенит со средним содержанием углерода в стали. Поэтому процесс перестройки решетки - твердого раствора в решетку 7-фазы усложняется накладывающимися на него процессами диффузии. То, что диффузия играет большую роль при образовании аустенита, не вызывает сомнений. Дискуссия происходит вокруг вопроса о том, что осуществляется раньше: аллотропическое превращение и затем диффузионное перераспределение углерода или же сначала перераспределение углерода в а-фазе, а потом перестройка решетки. [55]
Марганец способствует образованию аустенита, чем повышается предел прочности при повышенных температурах. [56]
![]() |
Схема роста зерна аустенита в наследственно мелкозернистой и крупнозернистой стали, содержащей 0 8 % С. [57] |
Это способствует образованию мелкого вторичного аустенита зерна. [58]
В углеродистых сталях образование аустенита и его гомогенизация протекают достаточно быстро - в течение нескольких минут. В легированных сталях для этих процессов требуется больше времени, так как концентрация легирующих элементов в феррите и карбидах различна, и поэтому образующийся аустенит неоднороден не только по углероду, но и по концентрации легирующих элементов, скорость диффузии которых на несколько порядков меньше скорости диффузии углерода. [59]
При непрерывном нагреве образование аустенита в стали происходит в определенном интервале температур. Чем быстрее нагрев, тем шире интервал температур превращения и тем больше скорость превращения перлита в аустенит. [60]