(аустенита) или, точнее, скорость изотермического превращения аустенита ничтожно мала (отсюда -и название - атермическое превращение).

Количество остаточного аустенита после закалки с охлаждением до комнатной температуры зависит от состава исходного аустенита и фактически связано с положением верхней мартенситной точки. С увеличением содержания углерода точка М снижается (см. рис. 99), и количество остаточного аустенита при комнатной температуре возрастает. Например, при закалке из аустенитного состояния в сталях с 0,6 и 1,2% С это количество рйвно соответственно 2 и 20%, В закаленных высокоуглеродистых легированных сталях может содержаться 60% остаточного аустенита.

Остаточный аустенит сохраняется и при температурах ниже точки конца мартенситного превращения М. По достижении этой точки мартенситная кривая становится горизонталью, л-соот-ветствующей некоторому практически неизменному соотношению количеств мартенсита и остаточного аустенита (см. рис, 114, а).

Температура

-100 О Гепперотура°С

время

Рис. 114. Атермическое (а), взрывное (б) и полиостью изотермическое мартенситные превращения (в)

Рис. 115. Мартенситные кривые у а-превращения при непрерывном охлаждении сплавов железа с никелем (М. Д. Пер. нас, в. М. Кардонский): - 10° С; = -63° С; = -97 С

/ - 29% Ni, M 2 - 31% Ni,

3 - 32% Ni. М

р.н с. 116. Изотерниче-скЬё превращение аустенита. в. мартенсит при .разных температурах в сплаве Fe-23,4% Ni - 3,3% Мп (О. П. Максимова, А. И. Никонорова)

- Атермическое превращение представляет наибольший практический интерес, так как в отличие от взрывного и полностью изотермического, характерных главным образом для области отрицательных температур, оно протекает при температурах выше комнатной, т. е. в обычных условиях закалки промышленных сплавов.

Взрывное превращение характеризуется скачкообразным (взрывообразным) появлением определенного количества мартенсита при температуре точки М или несколько ниже [%)ис. 114, б и рис. 115, кривые 2, 3). Количество мартенсита, образовавшегося взрывообразно, зависит от состава сплава и положения точки М , колеблясь от нескольких процентов до примерно 70%. Взрыв сопровождается звуковым эффектом (отчетливо слышимым щелчком) и временным повышением температуры, иногда на 30° С, из-за быстрого выделения скрытой теплоты превращения.

- Полностью изотермическое превращение (рис. 114, б и 116) по своей кинетике внешне напоминает нормальное фазовое превращение (см. рис. 63). При изотермической выдержке после некоторого инкубационного периода мар-данситное превращение развивается с ускорением, а затем с по-:%тоянным затуханием во времени. Как и при обычном фазовом превращении, скорость изотермического мартенситного превра-1цения и инкубационный период зависят от температуры. Так, (йапример, в сплаве железа с 23,4% N1, 3,3% Мп и 0,06% С мар-№нситное превращение ускоряется с уменьшением температуры

Ig времени (с)

Рис. 117. С-диаграмма изотермического превращения аустенита в мартёнсИТ в сплаве Fe-23,4% N1-3,3% Мп. Цифры на С-кривых указывают количество образовавшегося мартенсита (О. П. Максимова, А. И. Никонорова)

-50---О-зо- от -50 ДО -120°G И замедляется при дальнейшем понижении температуры (рис. 116). Инкубационный период сокращается с понижением температуры до -120° С и далее возрастает. Это позволяет строить С-кривые изотермического мартенситного превращения (рис. 117), аналогичные обычным С-кри-вым неупорядоченного фазового превращения. .

Так как имеется инкубационный период, изотермическое мартёнситное превращение можно полностью предотвратить, применив быстрое охлаждение аустенита до очень низких температур. Так, в тех железных сплавах, для которых характерно изотермическое мартёнситное превращение, его можно подавить быстрым охлаждением образцов до температуры жидкого азота (-196° С). При последующем отогреве аустенит испытывает изотермическое мартёнситное превращение со скоростью, зависящей от температуры.

Принципиальное отличие кинетики изотермического мартенситного превращения от неупорядоченного фазового состоит в том, что мартёнситное превращение не доходит до полного исчезновения исходной фазы, т. е. сохраняется остаточный аустенит. Количество изотермически образующегося мартенсита колеблется от долей процента до десятков процентов в зависимости от состава сплава и температуры изотермической выдержки. Например, на рис. 116 Показано, что после 9-ч выдержки при температуре -50° С образуется около 1% мартенсита, а при -120° С -более 50%.

Эксперименты показывают, что нельзя резко отграничить атермическое и взрывное превращения от изотермических. В сплавах, для которых характерна атермическая кинетика, после быстрого атермического образования определенной порции мартенсита при охлаждении до заданной температуры может изотермически образоваться дополнительное его количество. После мартенситного взрыва также может образоваться значительное количество изотермического мартенсита при температурах ниже температуры взрыва. Небольшое количество мартенсита может изотермически образоваться при температурах чуть выше температуры взрыва.

Кристаллы мартенсита независимо от типа кинетики превращения растут с громадной скоростью при любых температурах, в том 212