Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

BOO

•

too

-J^^^L

Рис.

111. Диаграмма изотермического

распада

переохлажденного аустеннта

a.in с 0,45%С (а) и часть диаграммы

состояния

I'e—Fe

C(o)

В заштрихованном (см. рис.

111,6)

треугольнике избыточные

фазы

из аустенита выделяться

не

будут,

будет

образовы-

ваться квазиэвтектоид. Так как

понижением температуры ко-

личество выделяющегося избы- '

Время,с

-'-га-

точного феррита (цементита)

о) I)

уменьшается, то квазиэвтектоид сорбит или троостит в доэвтектоидных

сталях содержит

углерода

< 0,8%, а в заэвтектоидных сталях > 0,8%.

Увеличение содержания

углерода

в аустените доэвтектоидной

концен-

трации

повышает его устойчивость (кривые изотермической диаграммы

сдвигаются вправо; см. рис. 110).

А,

-Ни

-Мк

ста!

^.—•—"~А~

W'fejCS.

Ф*Н

'#№""&'

А—~

Мартенсит

,,м,1

, , i , i , ,

910

Аз

•P'Fl

МАРТЕНСИТНОЕ

ПРЕВРАЩЕНИЕ

В СТАЛИ

Природа

мартенсита. Мартенсит является упорядоченным пересыщенным

твердым раствором внедрения

углерода

в а-железе. Если в равновесном

состоянии

растворимость

углерода

в а-железе при

20°С

не превышает

0,002%,

то его содержание в мартенсите может быть таким же, как в ис-

ходном аустените, т. е. может достигнуть в пределе

2,14%.

Атомы

углерода

занимают октаэдрические поры вдоль оси [001] в ре-

шетке а-железа (мартенсите) и сильно ее искажают. Мартенсит имеет те-

трагональную решетку (рис. 112, а), в которой один период с больше дру-

гого - а. При увеличении содержания

углерода

высота тетрагональной

призмы

с увеличивается, а размеры ее основания уменьшаются (рис. 112,6).

OFe

Содержание

% no

пассе

О 0,5 1,0 1,5

3,0

2,9

2,8

'•

- .,

/с

О 4 S

Содержание

С, ат.%

Рис.

112. Кристаллическая структура мартенсита:

а-кристаллическая

решетка; 6 - периоды решетки мартенсита в зависимости от

содержания

углерода

171

Рис.

113. Микроструктура мартенсита:

а — мартенситный рельеф; б - высокоуглеродистый пластинчатый мартенсит и остаточный

аустенит (х 500); в — низкоуглероднстый реечный мартенсит (х 2700); г — мартенсит (реечный)

стали содержащей 0,45% С (х 1000)

Следовательно, чем больше в мартенсите

углерода,

тем больше отно-

шение с/а, т. с. больше тетрагональность решетки. Отношение с/а = 1 +

0,046С,

где С — концентрация

углерода

в аустените, % (по массе).

Механизм мартенситного превращения. Мартенситное превращение про-

исходит только в том случае, если быстрым охлаждением аустенит переох-

лажден до низких температур, при которых диффузионные процессы

становятся невозможными. Превращение носит бездиффузионный харак-

тер, т. е. оно не сопровождается диффузионным перераспределением ато-

мов

углерода

и железа в решетке аустенита.

Мартенситное превращение осуществляется путем сдвига и не сопрово-

ждается изменением состава твердого раствора.

Сдвиговый механизм превращения отличается закономерным коопера-

тивным направленным смещением атомов в процессе перестройки решет-

ки.

Отдельные атомы смещаются относительно

друг

друга

на расстояния,

не

превышающие межатомные, сохраняя взаимное соседство, однако ве-

личина абсолютного смещения растет пропорционально удалению от меж-

фазной

границы. Это приводит к макроскопическому сдвигу, внешним

проявлением которого является игольчатый микрорельеф на поверхности

металлического шлифа (рис. 113, а)

В процессе превращения кристаллы

мартенсита сопряжены £ аустенитом по определенным кристаллографиче-

ским

плоскостям (см. рис. 44), и межфазная граница не образуется.

Пока

на границе мартенсита и аустенита

существует

сопряженность ре-

При

мартенситном превращении происходит одновременный и направленный групповой

сдвиг атомов в решетке аустенита. Направление перемещения большой группы атомов, распо-

ложенных в одной или нескольких смежных плоскостях, подобно сдвигу при пластической

деформации.

172

шеток (когерентность), скорость образования и роста кристаллов мартен-

сита очень велика ~ 10

м/с.

В процессе роста мартенситного кристалла вследствие разности

удельных

объемов аустенита и мартенсита увеличиваются

упругие

напря-

жения

в области когерентного сопряжения, что в конечном

счете

приводит

пластической деформации и образованию межфазной границы с неупоря-

доченным расположением атомов. Сопряженность решеток нарушается

по достижении растущим кристаллом границы зерна (субграницы) или

других

дефектов кристалла. При нарушении когерентности решеток даль-

нейший

упорядоченный

переход

атомов из аустенита в мартенсит стано-

вится невозможным, и рост кристалла мартенсита прекращается.

Диффузионный

переход

атомов из кристаллов аустенита в мартенсит

при

низких

температурах

невозможен. Дальнейшее превращение протекает

результате

образования новых кристаллов мартенсита.

Кинетика

мартенситного превращения. Мартенситное превращение в об-

щем

случае

не

удается

подавить быстрым охлаждением, как это может

быть при диффузионных превращениях, протекающих по обычной кри-

сталлизационной кинетике. Превращение начинается сразу при температу-

ре М

и протекает не в изотермических условиях, а в интервале темпера-

тур. При переохлаждении до температуры, соответствующей точке М

аустенит начинает превращаться в мартенсит.

Чтобы мартенситное превращение развивалось, необходимо непрерыв-

но

охлаждать

сталь ниже температуры М

. Если охлаждение прекратить,

то мартенситное превращение практически также остановится. Эта особен-

ность мартенситного превращения резко отличает его от диффузионного

перлитного, которое полностью протекает в изотермических условиях при

температуре ниже точки A

. Количество образовавшегося мартенсита в за-

висимости от температуры, до которой охлажден образец, может быть вы-

ражено так называемой мартенситной кривой (рис. 114). Чем ниже темпе-

ратура,

тем больше образуется мартенсита. Количество мартенсита при

этом возрастает в

результате

образования все новых и новых кристаллов,

а не вследствие роста уже возникших кристаллов, имеющих некогерентную

границу. По достижении определенной для каждой стали температуры

превращение аустенита в мартенсит прекращается. Эту

температуру

окон-

чания

мартенситного превращения обозначают М

. Положение точек М

не зависит от скорости охлаждения и обусловлено химическим соста-

вом аустенита. Чем больше в аустените

углерода,

тем ниже температура

точек М

и М

(рис. 115, а). Все легирующие элементы, за исключением ко-

бальта и алюминия, понижают точки М

и М

(рис.

115,6).

Мартенситное превращение очень чувствительно к напряжениям, а де-

формация

аустенита может вызывать превращение

даже

при

температурах

выше М

Кристаллы мартенсита ориентационно связаны с решеткой аустенита,

поэтому скорость их роста в разных кристаллографических направлениях

неодинакова. Вследствие этого кристаллы мартенсита имеют форму пла-

В ипостранной

литературе

мартенситная точка обозначается M

от английского слова

start (начало). Точка конца превращения обозначается М

от слова

finish

(конец).

(73

0 г

200

100 0 -100 "С

Температура

Рис.

П4.

Мартенситиыс

кривые для ннзкоуг.теро-

дистой

(а) и высоком

lepouiciон

(б) cia.ni

(А

ОСТ

— остаточный

аустсипт):

мартенентная

кривая после стабилиза-

ции

аустснита

а — низкоуглсродистая сталь; б — иысокоуглеродне-

тая

сталь

-100

О 1,0 2,0 3,0 %0 5,0

Содержание

легирующего

элемента,

Рис.

115. Температура мартенситных точек Л/,, и Л/

а — влияние содержания углерода; б — влияние содержания легирующих элементов

стин,

которые закономерно ориентированы в исходном аустените: (011)

мартенсита | (111) аустенита и [111] мартенсита | [110] аустенита. Кри-

сталлы мартенсита в зависимости от состава стали, а следовательно, и от

температуры своего образования

могут

иметь различные морфологию

субструктуру.

Различают два типа мартенсита —

пластинчатый

и ре-

ечный.

Пластинчатый мартенсит образуется в высокоуглеродистых сталях,

характеризующихся низкой температурой мартенситной точки (см. рис.

114, 115). В этом

случае

кристаллы мартенсита состоят в средней своей ча-

сти из большого числа микродвойников, образующих среднюю зону повы-

шенной

травимости, называемую нередко мидридом '. Толщина этих двой-

ников

может достигать сотен ангстрем.

На

рис. 113,6 приведена микроструктура такого мартенсита. Его кри-

сталлы представляют собой широкие пластины. В плоскости шлифа они

имеют вид игл.

Наиболее часто (конструкционные

углеродистые

и легированные стали)

кристаллы мартенсита имеют форму тонких реек (реечный мартенсит), вы-

тянутых в одном направлении (см. рис.

113,6,

г). Чаще образуется и наблю-

От английского midrid — сокращенное middle ribbon - средняя полоска.

174

дается пакет из реек. Такой мартенсит называют

массивным,

в отличие от

игольчатого.

Тонкая

структура реечного мартенсита сложна и представляет собой

запутанные дислокации высокой плотности (~ 10

- см~

) при отсутствии

двойниковых кристаллов. Пакеты (пачки реек) имеют высокоугловые гра-

ницы.

Поскольку точка М

в конструкционных сталях, содержащих углеро-

да менее 0,4

—

0,5%, лежит при высоких температурах, кристаллы мартенси-

та в процессе охлаждения претерпевают распад с выделением карбида

железа (отпуск). В связи с этим внутри реек располагаются дисперсные ча-

стицы

карбида железа.

Размеры

кристаллов любой морфологии мартенсита определяются ве-

личиной

исходного зерна аустенита. Они тем крупнее, чем больше зерно

аустенита. Первая пластина мартенсита имеет протяженность, соответ-

ствующую

поперечному размеру зерна аустенита. Кристаллы, образую-

щиеся

при более низких температурах, стеснены в своем развитии и имеют

меньшие

размеры.

Остаточный аустенит. Мартенситное превращение не протекает до кон-

ца

(см. рис. 114), поэтому в закаленных сталях, имеющих Точку М

ниже

20°С,

а именно в углеродистых сталях, содержащих свыше 0,4

—

0,5% С (см.

рис.

115, я), присутствует остаточный аустенит. Его количество тем больше,

чем ниже температура точек М

и М

, т. е. чем выше содержание в аусте-

ните

углерода и легирующих элементов (за исключением Со и А1). В стали

0,6

—

1,0% С количество остаточного аустенита не превышает 10%, а

стали, содержащей 1,3

—

1,5% С; оно достигает 30

—

50%.

В некоторых сталях с высоким содержанием углерода и легирующих

элементов — например, в стали с 1,3%С и 12% Сг, количество остаточного

аустенита после закалки с высоких температур может достигать

80—100%.

Это объясняется снижением температуры, соответствующей точке М

№

область отрицательных температур. При больших количествах остаточ-

ного

аустенита (20

—

30%) его можно наблюдать в микроструктуре закален-

ной

стали в виде светлых полей между иглами мартенсита (см. рис. 113,6).

Стабилизация

аустенита. Если задержать на некоторое время охлажде-

ние

при температуре, лежащей ниже температуры, соответствующей точке

А/

, например 20 С (см. рис. 114,6), то аустенит, сохранившийся

непревращенным

при охлаждении до этой температуры, становится более

устойчивым. Подобная стабилизация аустенита выражается в том, что при

последующем понижении температуры превращение аустенита в мартен-

сит возобновляется не сразу (см. рис. 114,6), а происходит при более низ-

кой

температуре и менее интенсивно. Количество образующегося в итоге

мартенсита оказывается меньше, чем при непрерывном охлаждении. Это

явление

стабилизации проявляется более сильно в интервале температур

— М

и зависит от температуры, при которой задерживалось охлажде-

ние.

Температура, ниже которой проявляется этот эффект стабилизации, по

предложению А. П. Гуляева, обозначается М

. Явление стабилизации иног-

да объясняют релаксацией напряжений, которые стимулируют мартенсит-

ное

превращение.

Свойства мартенсита. Характерной особенностью мартенсита является

его высокая твердость и прочность. Твердость мартенсита возрастает

увеличением в нем содержания углерода (рнс. 116); в стали с 0,6

—

0,7%

175

$20

•

-7

o-Z

0,2 0,4 0,6 0,8

Содержание углерода

о/

/о

Рис.

116. Твердость мартенсита в зависимое:и от со-

держания

в нем углерода и легирующих

элементов:

1 — углеродистая сталь; 2 — легированная

(—i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 с твердость мартенсита HRC

65 (HV 960), что во много

раз больше твердости фер-

рита.

Предел прочности низ-

коуглеродистого мартенси-

та (0,025% С) составляет

~ 100 кгс/мм

, а при 0,6

—

0.8% С достигает 260-

270 кгс/мм

. Однако с повы-

шением в мартенсите содер-

жания

углерода

возрастает

склонность его к хрупкому

разрушению. Мартенсит, со-

держащий свыше 0,35

—

0,4%

С, обладает пониженным сопротивлением зарождению трещины и осо-

бенно низким сопротивлением развитию трещины и разрушается

Хрупко.

Высокая твердость мартенсита объясняется влиянием внедренных ато-

мов

углерода

в решетку а-фазы, созданием микро- и субмикроскопической

неоднородности строения с равномерным ее распределением по объему,

т. е. большим числом нарушений кристаллического строения. Каждый кри-

сталл мартенсита состоит из большого числа блоков, размер которых зна-

чительно меньше, чем в исходном аустените. Дробление блоков происхо-

дит вследствие больших микронапряжений, возникающих в результате

объемных изменений при у ->а-превращениях и соответственно пластиче-

ской

деформации, создающей фазовый наклеп. Поверхности раздела кри-

сталлов мартенсита, и особенно границы блоков, представляют собой

трудно преодолимые препятствия для движения дислокаций. Все это

определяет высокую твердость стали, имеющей мартенситную

структу-

ру. Хрупкость мартенсита связана с образованием атмосфер из атомов

углерода

на дефектах строения.

Присутствие

углерода

других

примесей в твердом растворе повышает

электросопротивление и коэрцитивную силу мартенсита, понижает оста-

точную индукцию и магнитную проницаемость по сравнению с ферритом.

Мартенсит но сравнению с другими структурными составляющими

стали, и особенно с аустенитом, имеет наибольший удельный объем.

Удельный объем аустенпта при содержании

0,2-1,4%

С составляет

0,12227-0,12528

см

/г, а мартенсита

0,12708-0,13061

см

/г. Увеличение

удельного объема при образовании мартенсита является одной из ос-

новных причин возникновения при закалке больших внутренних напряже-

ний,

вызывающих деформацию изделий или даже появление трещин.

Увеличение объема стали после закалки по сравнению с исходным со-

стоянием зависит от содержания

углерода

в мартенсите, %:

Содержание углерода, % .

Увеличение объема, % . .

0,4

0,6

0,46

0,7

0,85

0,83

1,13

1,2

0,9*

* Уменьшение объема в данном случае связано с увеличением в структуре закаленной ста-

ли

количества остаточного аустенита, имеющею меньший удельный объем.

176

Наибольшее увеличение объема наблюдается у эвтектоидной стали, по-

этому она наиболее чувствительна к закалочным трещинам и деформа-

циям.

6. ПРОМЕЖУТОЧНОЕ

(БЕЙНИТНОЕ)

ПРЕВРАЩЕНИЕ

Природа бейшгга. Бейнитное (промежуточное) превращение протекает

температурной области

между

перлитным и мартенситным превраще-

ниями

(см. рис. 105). В результате промежуточного превращения образует-

ся

бейнит,

представляющий собой

структуру,

состоящую из а-твердого

раствора, претерпевшего мартенситное превращение и несколько пересы-

щенного углеродом, и частиц карбидов. Различают

структуру

верхнего

нижнего бейнита. Верхний бейнит, образующийся обычно в области тем-

ператур ~5ОО-35О°С, имеет «перистый» вид (типа резаной соломы). Ча-

стицы карбидов выделяются не в виде пластинок, как в перлите, а в виде

изолированных узких частиц (рис. 117, а). Нижний бейнит образуется обыч-

но

при температурах от

350°С

до точки М

и имеет игольчатое (пластин-

чатое) или мартенситоподобное строение (рис. 117,

б).

Карбидные частицы

нижнем бейните располагаются в пластинках а-фазы (рис. 117, и).

Механизм промежуточного превращения. Бейнитное (промежуточное)

превращение переохлажденного аустенита сочетает в себе элементы пер-

литного и мартенситного превращений: диффузионное перераспределение

углерода

в аустените

между

продуктами его распада и сдвиговое коопера-

тивное мартенситное превращение у -> а.

Бейннтное

превращение протекает при температурах, когда самодиффу-

зия

железа и диффузия легирующих элементов практически невозможна,

а диффузия

углерода

еще достаточно высока. Это и предопределяет осо-

бенности бейнитного превращения. В начале этого превращения происхо-

дит диффузионное перераспределение

углерода

в аустените, что приводит

образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом.

Рис.

117. Микроструктура бейнита:

"-верхний бейнит (х 500); о-нижний бейнит п остаточный аустенит (х 500); в —

нижний

бейпи!

и остатчньш (светлые участки) аустенит (х

10000)

177

Участки аустешпа с низким содержанием

углерода,

у которых точка Л^

лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 115),

претерпевают у -> cz-превращение по мартенситному механизму. В объемах

аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в про-

цессе изотермической выдержки

могут

выделяться частицы карбидов, что,

естественно, приведет к обеднению этих участков аустенита

углеродом

протеканию в них превращения по мартенситному механизму. Мартен-

ситный

механизм образования х-фазы обусловливает ее мартенситную

структуру

и появление характерного рельефа на поверхности микрошли-

фов,

особенно заметного при образовании нижнего бейнита.

Образующаяся при бепнитном превращении а-фаза (мартенсит) пересы-

щена

углеродом

и при том тем сильнее, чем ниже температура превраще-

ния.

В связи с этим сразу после у -» а-превращения, если диффузионная

подвижность при данной температуре достаточно повышенная, из пересы-

щенного а-раствора

могут

выделяться частицы карбидов. Механизм обра-

зования

верхнего и нижнего бейнита в принципе одинаков. Различие, ве-

роятно,

состоит в том, что в области образования верхнего бейнита

вначале происходит более значительная дифференциация по концентрации

углерода

в кристаллах аустенита, что вызывает более сильное обогащение

объемов аустенита

углеродом

и, следовательно, образование более обед-

ненной

углеродом

а-фазы, поэтому выделение карбидов происходит

главным образом из аустенита.

При

образовании нижнего бейнита, наоборот, обогащение аустенита

углеродом

обычно сравнительно невелико, а пересыщение а-фазы более

значительно, поэтому карбиды выделяются главным образом в кристал-

лах а-фазы (см..рис. 117,в).

Рассматриваемое промежуточное превращение как и мартенситное ча-

ще не идет до конца. Нераспавшийся при изотермической выдержке

аусте-

нит

при последующем охлаждении может в той или иной степени претер-

певать мартенситное превращение или сохраняться (остаточный аустенит).

Механические свойства ста.ш с бсйнитной структурой. Образование

верхнего бейнита (распад при ~55O

—

45CPC) снижает пластичность стали

но

сравнению с получаемой для продуктов распада аустенита в перлитной

области (см. рис. 109). Твердость и прочность при этом не изменяются или

несколько снижаются.

Пониженная

пластичность верхнего бейнита связана с выделением

сравнительно

грубых

карбидов по границам ферритных зерен.

результате

распада аустенита в нижней области промежуточного

превращения (см. рис. 109) наблюдается некоторое повышение прочности,

твердости и пластичности.

Нижний

бейнит но сравнению с продуктами распада аустенита в пер-

литной области (сорбит, троостит) имеет более высокую твердость и

прочность при сохранении высокой пластичности.

Высокие прочностные свойства нижнего бейнита объясняются нали-

чием внедренных атомов

углерода

и большой плотностью дислокаций

мартенситной а-фазе, а также образованием включений дисперсных кар-

бидов, расположенных в кристаллах этой фазы.

178

ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ

ПРЕВРАЩЕНИЕ

АУСТЕНИТА

ЛЕГИРОВАННЫХ

СТАЛЯХ

Рассмотренные

диаграммы изотермического распада переохлажденного

аустенита справедливы только для углеродистых и низколегированных

сталей, содержащих Со, Си, Ni. Для легированных сталей, у которых в со-

став аустенита кроме

углерода

входят карбидообразующие элементы или

кремний,

изотермическая диаграмма имеет другой вид (рис. 118). У этих

сталей на изотермической диаграмме (рис. 118, а и б) два минимума устой-

чивости переохлажденного аустенита, соответствующих перлитному (диф-

фузионному) и бейнитному (промежуточному) превращениям. Оба превра-

щения

разделены областью относительной устойчивости аустенита'.

случае

доэвтектоидной или заэвтектоидной легированных сталей на диа-

грамме изотермического распада переохлажденного аустенита, так же как

углеродистой стали, появляется добавочная

линия,

соответствующая на-

чалу выделения избыточного легированного феррита или карбида.

Особенность» промежуточного превращения в легированных сталях заклю-

чается в том, что оно не идет до конца. Часть аустенита, обогащенного

углеродом, при изотермической выдержке не распадается, и при дальней-

шем понижении температуры может лишь частично превратиться в мар-

тенсит или даже не претерпевать этого превращения. Таким образом, в ре-

зультате

промежуточного превращения легированная сталь приобретает

структуру,

состоящую из бейнита и некоторого количества мартенсита или

нераспавшегося,

т. е. остаточного, аустенита.

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают

устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и бейнит-

ного превращений и на диаграмме изотермического превращения сдви-

гают

вправо, т. е. в сторону большего времени выдержки, кривые начала и

конца

распада. Причины высокой устойчивости

переохлажденного аустенита в области перлит-

ного превращения многие исследователи связы- t'C

вают с тем, что в результате распада легиро- 700

ванного

аустенита в перлитной области обра-

зуются феррит и легированный цементит или g

специальный

карбид. Для образования такой фер-

ритно-карбидной

структуры

между

у-твердым

раствором и карбидом должно пройти диффузи- J00

онное

перераспределение не только

углерода,

но

легирующих элементов. Карбидообразующие wo

элементы переходят в карбиды, а элементы, не

Диаграмма этого типа является наиболее общей. Диаграммы

с одним минимумом устойчивости аустенита

следует

рас-

сматривать как частный случай с наложением температур-

ных интервалов перлитного и бейнитного распадов.

Рис.

118. Диаграммы изотермического распада переохлажден-

ного аустенита в легированной стали (схемы). Цифры у кри-

вых указывают степень превращения, %

700

500

300

а)

образующие карбидов, - в феррит. Замедление распада аустенита в пер-

литной зоне объясняется очень малой скоростью диффузии легирующих

элементов в аустените и уменьшением скорости диффузии

углерода

под

влиянием

карбидообразующих элементов. Кроме того, легирующие эле-

менты уменьшают скорость полиморфного превращения у -> ос, которое

находится в основе распада аустенита.

В области температур промежуточного превращения переохлажденного

аустенита возможна лишь диффузия

углерода,

а диффузия легирующих

элементов исключается, поэтому при распаде аустенита образуются а-рас-

твор и карбид цементитного типа, имеющие то же содержание легирую-

щих элементов, что и исходный аустенит. Следовательно, для образования

бейнита необходима только диффузия

углерода

без перераспределения

концентрации

легирующих элементов.

Особенно повышается устойчивость переохлажденного аустенита при

одновременном введении в сталь нескольких легирующих элементов, на-

пример Сг и Ni, Cr и Мп и т. д., и при том в повышенном количестве.

Легирующие элементы влияют неодинаково на устойчивость аустенита

перлитной и промежуточной областях. Чаще в сталях с небольшим со-

держанием

углерода

максимальная скорость превращения соответствует

промежуточной области (см. рис. 118, а), а в сталях с высоким содержанием

углерода

— интервалу температур перлитного превращения (см. рис. 118,6).

Диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита

позволяют определить, какие превращения возможны в выбранной стали,

при

каких температурах они протекают и какова скорость их развития при

данной температуре.

8. ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ОХЛАЖДЕНИИ

Схематические диаграммы, показывающие влияние скорости охлаждения

на

температуру распада аустенита и на количество структурных соста-

вляющих после охлаждения углеродистой эвтектоидной стали, приведены

на

рис. 119.

Чем больше скорость охлаждения и ниже температура распада аустени-

та (рис. 119), тем дисперснее образующаяся ферритно-цементитная струк-

тура,

подобно тому, как это наблюдалось при изотермическом распаде ау-

стенита. Следовательно, при небольшой скорости охлаждения t>

образует-

ся

перлит, при большей v

— сорбит и еще большей v

— троостит (рис.

119, я). Бейннт при непрерывном охлаждении углеродистой стали обычно

не

образуется.

При

высоких скоростях охлаждения (см. рис. 119, я, кривая i'

) часть ау-

стенита переохлаждается до точки М

и превращается в мартенсит. Струк-

тура

в этом

случае

состоит из троостита и мартенсита.

При

очень большой скорости охлаждения диффузионный распад аусте-

нита становится вообще невозможным, и тогда аустенит переохлаждается

до точки М

и превращается в мартенсит (см. рис. 119, я, кривая и

). Пре-

вращение аустенита в мартенсит не идет до конца, поэтому в закаленной

стали наряду с мартенситом всегда присутствует в некотором количестве

остаточный аустенит (см. рис. 119, я и в). Минимальную скорость охлажде-

ния

(см. рис. 119, я, кривая i>

), при которой весь аустенит переохлаждается

180