Austenitt - hva er dette?

Varmebehandling av stål - er en effektiv mekanisme for å påvirke sin struktur og egenskaper. Den er basert på modifikasjoner av krystallgitteret som en funksjon av temperaturen av spillet. De forskjellige forhold i jern-karbon-legering kan være til stede ferritt, perlitt, sementitt og austenitt. Den sistnevnte spiller en viktig rolle i alle av termiske forandringer i stålet.

definisjon

Stål - en legering av jern og karbon, hvor karboninnholdet er opp til 2,14% av teori, men det er teknologisk gjeldende omfatter i en mengde som ikke er mer enn 1,3%. Følgelig vil alle de strukturer som er dannet i disse under ytre påvirkninger, er også varianter legeringer.

Teorien er deres eksistens i 4 varianter: penetrasjon fast oppløsning, en fast oppløsning av et unntak, en mekanisk blanding eller en kjemisk forbindelse korn.

Austenitt - et fast karbonatom granetsentricheskuyu penetrasjon oppløsning i en kubisk krystallgitter av jern, referert til som γ. karbonatom innføres i hulrommet i γ-jern gitter. Dens dimensjoner overskride disse porer mellom Fe-atomer, som forklarer den begrensede å føre dem gjennom "veggen" av basestrukturen. Dannet under omvandlingstemperaturen av ferritt og perlitt ved å øke de varme 727˚S ovenfor.

Diagrammet av jern-karbonlegeringer

Graf kalt fasediagram for jern-sementitt konstruert ved eksperimentering, er en klar demonstrasjon av alle mulige varianter av transformasjoner i stål og støpejern. Spesifikke verdier for en gitt temperatur mengden av karbon i legeringen danner et kritisk punkt hvor det er viktige strukturelle endringer i varme- eller kjøleprosesser, har de også danne en kritisk linje.

GSE linje som inneholder punkt og Ac Ac _{3 m,} viser nivået av karbon løselighet med økende varmenivåer.

pedagogiske funksjoner

Austenitt - en struktur som blir dannet i løpet av stål oppvarming. Når den kritiske temperatur for dannelse av perlitt og ferritt integral materiale.

oppvarming variasjoner:

1. Uniform, inntil den når den ønskede verdi, en kort utdrag avkjøling. Avhengig av egenskapene til legeringen, kan det hende at austenitten være utformet som en helt eller delvis.
2. Den langsomme stigning i temperatur, en lang periode for å opprettholde den oppnådde grad av varme for å danne en ren austenitt.

Egenskapene for det oppvarmede materiale, så vel som den som ville oppstå som et resultat av kjøling. Mye avhenger av nivået oppnådd av varmen. Det er viktig å unngå overoppheting eller perepal.

Mikrostruktur og egenskaper

Hver av de faser som er typiske for jern-karbonlegeringer, har en tendens til å eie strukturen av matriser og korn. austenittstruktur - plate med en form nær den nål-liknende og sinn, og flass. Når den er helt oppløst karbon i γ-jern-korn har en form uten lys mørk sementitt inneslutninger.

Hardheten på 170 til 220 HB. Termisk og elektrisk ledningsevne er lavere enn den for ferritt. Magnetiske egenskaper er ikke tilgjengelige.

Varianter og avkjølingshastighet fører til dannelse av forskjellige versjoner av "kald" tilstand: martensitt, bainitt, troostite, sorbitol, perlitt. De har nål-lignende struktur, men forskjellig partikkeldispersjon, kornstørrelsen og sementitt partikkel.

Innvirkning av kjøle austenitt

austenitt nedbrytning skjer i de samme kritiske punkter. Effektiviteten avhenger av følgende faktorer:

1. Avkjølingshastigheten. Påvirker arten av karbon forurensninger, dannelse av korn, dannelsen av den endelige mikrostruktur og dens egenskaper. Den er avhengig av omgivelsene, som brukes som kjølemiddel.
2. Tilgjengelighet isotermisk komponenten på en av de stadier av forråtnelse - senkes til et visst temperaturnivå varmen opprettholdes stabilt i et visst tidsrom, hvoretter den hurtige avkjøling fortsettes, eller om det forekommer i forbindelse med et oppvarmingsapparat (ovn).

Således, isolert og kontinuerlig isotermisk transformasjon av austenitt.

Funksjoner av karakter transformasjoner. diagram

C-formede graf som viser mønsteret for endring av metallet mikrostruktur i det tidsintervall avhengig av temperaturendringen - dette austenittisk omdannings diagrammet. Selve kjøle kontinuerlig. Det er bare visse faser tvunget varmelagring. Kurven beskriver isotermiske betingelser.

Karakter kan være diffuse og Diffusionless.

På standard hastighetsendring redusere varme diffusjon austenittkomene oppstår. De termodynamiske ustabilitet sone atomer begynne å bevege seg sammen. De som ikke klarer å trenge gjennom jern gitter, danner sementitten slutninger. De er sammen med nabopartikler av karbon, som er befridd for sine krystaller. Sementitt dannes ved grenseområdene til kornene desintegrerende. Rensede krystaller utgjør respektive ferritt plate. Dispergert struktur er dannet - blanding av korn, størrelsen og konsentrasjonen av hvilke avhenger av hurtigheten av kjøling og innholdet av karbon i legeringen. Utformet som perlitt og dens mellomliggende faser: sorbitol, troostite, bainitt.

Med betydelig hastighetsreduksjon temperatur austenitt nedbrytning ikke diffusjonsvirkning naturen. Komplekset krystall kast som forekommer i løpet av hvilken alle atomene samtidig bevege seg i et plan uten å endre plassering. Mangelen på diffusjon bidrar til fremveksten av martensitt.

Virkningen av bråkjøling på austenitt nedbrytingsegenskaper. marten

Herding - en form for varmebehandling, som i det vesentlige består i en rask oppvarming til høye temperaturer over det kritiske punkt og Ac Ac _{3 m,} etterfulgt av hurtig avkjøling. Dersom reduksjon i temperaturen finner sted med vann med en hastighet på mer enn 200 ° C per sekund, hvoretter et fast fase med nålformet martensitt navn.

Det er en overmettet fast oppløsning av carbon i jern penetrasjon type krystall gitter med α. På grunn av de kraftige bevegelser atomene er forvrengt og danner et tetragonalt gitter som tjener forårsake herding. Den dannede struktur har et større volum. De resulterende krystaller ble avgrenset plane komprimert boble nålformede platene.

Marten - slitesterk og svært vanskelig (700-750 HB). Dannet utelukkende som et resultat av høy hastighet bråkjøling.

Tempe. diffusjon struktur

Austenitt - er dannelsen av disse kan være kunstig produsert bainitt, troostite, sorbitol, og perlitt. Hvis bråkjølingen avkjølingen skjer for lavere hastigheter, omdannelsen utføres diffusjon, deres mekanisme som er beskrevet ovenfor.

Troost - er perlitt, som er kjennetegnet ved en høy grad av dispersjon. Dannet ved 100 ° C reduksjon i varmen for øyeblikket. Et stort antall fine korn av ferritt og sementitt er fordelt over hele planet. "Herdet" særegen sementitt plateform og troostite som følge av etterfølgende anløpning, har en granulær visualisering. Hardhet - HB 600-650.

Bainitt - en mellomliggende fase, som er en enda mer krystaller av høy-dispergert blanding av ferritt og sementitt. I henhold til de mekaniske og teknologiske egenskaper dårligere til martensitt, men overskrider troostite. Dannet innenfor det temperaturområde hvor diffusjonen er umulig, og kompresjonskraften og bevege den krystallinske struktur for å konvertere til martensitt - utilstrekkelig.

Sorbitol - grov nålformet rekke perlittstaver faser ved avkjølingshastighet på 10 ° C per sekund. Mekaniske jobben er en mellomting mellom troostite og pearlite.

Perlitt - en flerhet av korn av ferritt og sementitt, som kan være granulær, eller plateform. Dannet som et resultat av den jevne dekomponering av austenitt ved en avkjølingshastighet 1S per sekund.

Beit troostite og - refererer til en kjøle strukturer, mens sorbitol og perlitt kan formes og herding, anløpning og normaliserende trekk som definerer formen og størrelsen på kornene.

Virkning av glødning på den spesielle austenitt dekomponering

Nesten alle typer av gløding og normalisering basert på gjensidig omdannelse av austenitt. Full og deltid annealing brukes til doevtektoidnyh stål. Detaljer oppvarmet i en ovn over de kritiske punktene Ac ₁ og Ac _3, henholdsvis. For den første type er kjennetegnet ved en lengre eksponeringsperiode, noe som sikrer fullstendig omdannelse: austenitt-ferritt-austenitt og perlitt. Etterfulgt av sakte avkjøling barrer i ovnen. På utgangen gi god blanding av ferritt og perlitt, uten indre spenninger og solid plast. Soft annealing mindre energikrevende, bare endrer strukturen av perlite, ferrite forlater tilnærmet uendret. Normalisering medfører en høyere grad av temperaturfall har imidlertid mer plastisk og mindre grov struktur ved utløpet. For stållegering med et karboninnhold fra 0,8 til 1,3% når det avkjøles i en normalisering nedbrytning skjer mot: austenitt, perlitt, austenitt-sementitt.

En annen form for varmebehandling som er basert på de strukturelle transformasjoner, er homogenisering. Det gjelder for store deler. Det innebærer absolutt oppnå grov austenittisk tilstand ved temperaturer 1000-1200˚S og utholdenhet i en ovn i en periode opp til 15 timer. Isotermiske prosessene fortsetter langsom avkjøling, noe som bidrar til utjevning av metallkonstruksjoner.

isotermisk annealing

Hver av disse metoder for å påvirke metallet for å lette forståelsen betraktes som isotermisk transformasjon av austenitt. Imidlertid har hver av dem bare ved et spesielt trinn egenskaper. I virkeligheten, endringer skjer med en jevn nedgang av varme, hastigheten som bestemmer resultatet.

En måte som er nærmest ideelle forhold - isotermisk avspenning. Sin essens består også i oppvarming og eksponering for fullstendig kollaps av alle strukturer i austenitt. Avkjølingen er realisert i flere faser, noe som bidrar til en langsommere og mer langvarig og mer termisk stabil for dens nedbrytning.

1. Den raske fall i temperaturen til en verdi under 100 ° C for å Ac _ett punkt.
2. Tvunget retensjon oppnådde verdi (plassert i ovnen) i lang tid inntil fullstendig dannelse av en ferrittisk-perlittstaver faser.
3. Kjøling i stille luft.

Metoden er anvendelig for legeringsstål, som er karakterisert ved tilstedeværelse av gjenværende austenitt i en nedkjølt tilstand.

Residual austenitt og austenittiske stål

Noen ganger er det mulig delvis forråtnelse, når det er et gjenværende austenittstruktur. Dette kan skje i følgende situasjoner:

1. For hurtig nedkjøling når fullstendig sammenbrudd inntreffer. Det er en strukturell komponent av bainitt eller martensitt.
2. Høy karbonstål eller lavlegert, for hvilke fremgangsmåter er kompliserte dispergert austenitt transformasjoner. Det kreves bruk av spesielle varmebehandlinger, slik som, for eksempel, homogenisering eller isotermisk gløding.

For high-- Ingen fremgangsmåte er beskrevet av transformasjoner. Legere stål med nikkel, mangan, krom fremmer dannelsen av austenitt som den primære faste struktur som ikke krever ekstra påvirkninger. Austenittiske stål er karakterisert ved høy styrke, korrosjonsmotstand og varmeresistens, varmeresistens og motstandsdyktighet mot aggressive arbeidsforhold vanskelige.

Austenitt - er en struktur som er umulig uten å danne ingen høy-temperatur oppvarming av stål og som er involvert i nesten alle dens varmebehandlinger, for å forbedre mekaniske og bearbeidingsegenskaper.