МЧИ КЯ» i 1 MolllJIIIil I ЬСИ

('ipvhivpa ii.i'iiiiiiiii и че< II. немецкою ученою Л. Маричка (1850 191 ■! м.).

Рис. 6.22. Тетрагональная ячейка пространственной решетки мартенсита

0,258 нм

Рис. 6.21. Совмещение кристаллографических плоскостей (111) Fe-, (110) Fe_a: / - атом в плоскости (111) Fe-,; 2 - атом в плоскости (ПО) Fe_Q

модификации, которые построению одинаковы, а по параметрам близки к определенным плоскостям кристаллической решетки образующей фазы, т.е. выполняется принцип структурного и размерного соответствия (рис. 6.21). Для мартен-ситного превращения характерно, что растущие кристаллы мартенсита когерентно связаны с кристаллами исходной фазы. Два кристалла считаются когерентными, если они соприкасаются по такой поверхности раздела, которая является общей для их кристаллических решеток. При нарушении когерентности решеток интенсивный упорядоченный переход атомов из аустенита в мартенсит становится невозможным, и рост кристалла мартенсита прекращается.

В процессе мартенситного 7 —> a-превращения углерод остается в твердом растворе, искажая кристаллическую решетку Fe_a, так как растворимость его в Fe_a значительно меньше, чем в Fe₇. Мартенсит имеет тетрагональную пространственную решетку (рис. 6.22). На рисунке крестиками показаны возможные места расположения атома углерода. Чем Польше углерода было в аустените, тем большее число элементарных яче-:;к мартенсита будет содержать атом углерода и тем большими окажутся средние искажения пространственной решетки.

Свойства мартенсита сталей зависят от количества растворенного в нем углерода. На рис. 6.23, а показано влияние содержания углерода на твердость мартенсита. По аналогичной кривой изменяется и временное сопротивление сталей. Мартенсит имеет очень высокую твердость, равную или превышающую 60 HRC, при содержании углерода, большем 0,4%. С увеличением количества углерода возрастает хрупкость мартенсита. Мартенситное превращение в сталях сопровождается заметным увеличением объема (рис. 6.23, б). Весьма сильно изменяю т ся и другие физические свойства стали.

Небольшое количество остаточного аустенита (I 'Л'/} посте мар генситиого превращения сохраняется в сталях, темпера! ура .Н„ котрмх

Рис. 6.23. Изменение твердости (а) и объема (б) мартенсита сталей с различным содержанием углерода

выше 20 - 25°С. Затрудненность распада последних порций аустенита связывают с появлением значительных сжимающих напряжений, возникающих вследствие увеличения объема при переходе решетки ГЦК в О ЦК. На температуры М_н и М_к помимо содержания углерода существенно влияют растворенные в аустените легирующие элементы. Подавляю щее большинство легирующих элементов понижают температуры М„ и Д/_к, поэтому в закаленных легированных сталях даже при небольшом содержании углерода после охлаждения до 20 — 25°С может сохраниться значительное количество остаточного аустенита.

Промежуточное (беинитное) превращение аустенита

В интервале температур промежуточного превращения аустенит распадается с образованием структур, называемых бейнитом. Бейнит пред-«мавляет собой двухфазную смесь кристаллов феррита и цементита. Основная особенность промежуточного превращения состоит в том, что полиморфный переход происходит по мартенситному механизму.

Предполагают, что превращение в данном участке объема начинается с перераспределения углерода, в результате которого одни зоны зерен аустенита обедняются, а другие обогащаются углеродом. С уменыпени ем количества растворенного углерода повышается температура мартен i и пюго превращения, поэтому происходит оно в первую очередь в обед цепных углеродом зонах 7^_твердого раствора. В зонах твердого раство ра. обогащенного углеродом, протекает карбидообразование ■— выделение очень мелких (в виде; коротких палочек) кристаллов цементита; по мере обеднении аустенита углеродом развивается мартенситное превращение. К момеи i у полиморфном) превращения 7 -твердый раствор не полное i ью

свобождается от растворенного углерода, поэтому кристаллы Ье_а, име->щие форму очень тонких пластин, несколько пересыщены углеродом.

Бейнит, образовавшийся при 400-550 °С, называют верхним; он име-т перистое строение. Бейнит, образовавшийся при более низких темпе-атурах, называют нижним; он имеет пластинчатое строение.

Скорость промежуточного превращения обычно изменяется так же, ак скорость перлитного превращения (см. рис. 6.13, а). В некоторых егированных сталях кинетика превращения иная (см. рис. 6.13, б): по кончании инкубационного периода распад аустенита начинается с мак-имальной скоростью, а затем его скорость убывает. Характерно, что ромежуточное превращение не доходит до конца, часть аустенита оста-тся непревращенной. Степень превращения убывает с повышением тем-ературы. Непревращенный аустенит при охлаждении либо сохраняется, ибо превращается в мартенсит, что зависит от состава стали.

Верхний бейнит имеет неблагоприятное сочетание механических войств: пониженная прочность из-за сохранения нераспавшегося аусте-ита сочетается с низкими пластичностью и вязкостью. Высокой прочно-тью иодновременно достаточно высокими пластичностью и вязкостью бладает нижний бейнит, а именно бейнит, полученный при температуре а 50 - 100 °С выше мартенситной точки М_н.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 396; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!