Главная Процесс термической обработки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 -*- Врепя Рис. 75. Диаграмма изотермического распада аустенита в доэвтектоидной стали (схема) А - устойчивый аустенит; А ~ переохлажденный аустенит; Ф.- феррит; К - карбид нита с содержанием менее 0,8% С, увеличена до*я ферритных промежутков. Такой эвтектоид с повышенным против равновесной концентрации эвтектоидной точки содержанием железа был назван А. А. Бочваром квазиэв-тектоидом. В заэвтектоид-ных сталях квазиэвтектоид обогащен углеродом по сравнению с составом точки S. Скорость кооперативного роста двухфазной колонии, связанного с диффузией на короткие расстояния параллельно фронту превращения (в отличие от диффузии на большие расстояния перпендикулярно фронту превращения при росте избыточного феррита), сравнительно высока, и перлитное превращение быстро охватывает весь объем аустенита. Поэтому после начала перлитного превращения образование доэвтектоид-ного феррита практически прекращается. Относительное количество структурно свободной избыточной фазы зависит от степени переохлаждения аустенита. С увеличением скорости охлаждения уменьшается количество успевающего обособленно вырасти избыточного феррита или вторичного цементита. При достаточно большом переохлаждении образование избыточной фазы в виде самостоятельной структурной составляющей полностью предотвращается и сталь неэвтектоидного состава приобретает чисто квазиэвтектоидную структуру. Форма и строение доэвтектоидного феррита Избыточный феррит в доэвтектоидных сталях встречается в двух формах: в виде компактных более или менее равноосных зерен и в виде ориентированных видманштеттовых пластин (рис. 76). Компактные выделения доэвтектоидного феррита образуются преимущественно по границам зерен аустенита, а видман-штеттовы пластины - внутри аустенитных зерен, причем часто они берут начало от компактных выделений феррита. Видманштеттов феррит наблюдается лишь в сталях, содержащих менее 0,4% С и при условии, что аустенитное зерно достаточно крупное. Такое зерно бывает в литой стали, а также в стали, нагретой до 1100-1200° С (явление перегрева). С уменьшением размера аустенитного зерна доля видманштеттова феррита уменьшается, а доля феррита в форме равноосных зерен возрастает. Наиболее четко видманштеттова структура проявляется при ускоренном охлаждении стали. Р и с. 76. Микроструктура доэвтектоидной стали. XlOOf а ч- видманштеттова структура литой стали; б - та же сталь после полного отжига Видманштеттов феррит образуется в интервале от Лд минус 50° С до 600-550° С. С увеличением содержания углерода в стали доля видманштеттова феррита в структуре уменьшается. Образование видманштеттова феррита кристаллографически упорядочено. Ориентация феррита подчиняется принципу структурного соответствия: {110ф II ilTlU- Эти плоскости наиболее плотной упаковки соответственчо в о. ц. к. и г. ц. к. решетках имеют очень близкое строение. Плоскость габитуса каждой ферритной пластины близка к П1}а. Имеются две гипотезы о механизме образования видманштеттова феррита. Первая гипотеза связывает его образование со сдвиговой у ->а-перестройкой решетки, характеризующейся упорядоченными взаимосвязанными перемещениями атомов (как при образовании мартенсита) . Медленный рост кристаллов видманштеттова феррита по сравнению с ростом мартенсита предположительно объяснен тем, что, в отличие от легко скользящей когерентной границы мартенсит-аустенит, граница видманштеттов феррит-аустенит имеет такое строение, которое не может обеспечивать ее легкого скольжения (Р. И. Энтин). Мартенсито-подобный механизм образования видманштеттовой пластины объясняет, почему в ней в отличие от равноосных а-зерен повышена * К рассмотрению механизма образования видманштеттова феррита следует вернуться после проработки § 33. плотность дислокаций и появляется характерный рельеф на полированной поверхности шлифа. Предполагается, что равноосные зерна феррита растут путем нормальной диффузионной перестройки решетки с неупорядоченным переходом атомов через границу у/а. Предпочтительное зарождение компактных выделений феррита на границах аустенитных зерен объясняют повышенной диффузионной подвижностью железа в этих местах, необходимой для реализации нормального механизма у ->-а-превращения. Чем крупнее зерно аустенита, тем меньше роль его границ в зарождении феррита нормальным путем и соответственно больше доля видманштеттова феррита. Другая гипотеза исходит из механизма роста видманштеттовой пластины феррита путем миграции ступенек на ее широкой грани. Такую миграцию прямо наблюдали в электронном микроскопе (высота ступенек была порядка 10-10* А). Предполагается, что широкие плоские участки поверхности пластины (фасетки) являются полностью когерентными или частично когерентными границами и практически неподвижны (как когерентные границы двойников), а ступеньки - высокоподвижными некогерентными границами, через которые может совершаться быстрый диффузионный переход атомов от аустенита к ферриту. Пробег одной ступеньки вдоль ферритной пластины (горизонтальные стрелки на рис. 77) означает утолщение этой пластины (вертикальная стрелка) на высоту ступеньки. Во второй гипотезе учитывается, что рельеф на шлифе не обязательно вызывается сдвиговым превращением, а наблюдается у ряда сплавов и при нормальном превращении. Схема роста кристаллов доэвтектоидного феррита путем движения ступенек вдоль границы у/ся представляет большой интерес, так как она позволяет понять важную особенность структуры феррита в некоторых сталях, легированных сильными карбидообраз ователями J Схема роста кристалла феррита путем миграции ступенек вдоль его . Поверхности Рис. 78. Цепочки межфазных выделений VC в феррите жаропрочной стали, содержащей 0,1% С, 0,32% Сг, 0,51% Мо, 2,4% V и 0,59% Мп. Изотермическое превращение при 700° С, 15 мин. Электронная микрофотография, фольга (Данлоп и Хоникомб) ООО "ЭЗСК" стеллаж для хранения кабеля. Гарантия 5 лет. |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |