Аустенит - какво е това?

Термична обработка на стомана - е мощен механизъм, който да повлияе на неговата структура и свойства. Тя се основава на модификации на кристалната решетка , като функция на температурата на играта. Различните условия в желязо-въглеродна сплав могат да присъстват ферит, перлит, цементит и аустенит. Последният играе важна роля във всички термични трансформации в стоманата.

дефиниция

Стомана - сплав на желязо и въглерод, при което съдържанието на въглерод е до 2,14% на теория, но е технологично приложими съдържа в количество не повече от 1,3%. Съответно, всички структури, които са оформени в него при външни влияния, са също така варианти сплави.

Теорията е тяхното съществуване в 4 варианти: проникване твърд разтвор, твърд разтвор на изключение, механична смес или съединение зърна химически.

Аустенит - твърд въглероден атом разтвор проникване granetsentricheskuyu в кубична кристална решетка на желязо, по-γ. въглероден атом се въвежда в кухината на γ-желязо решетка. Неговите размери надвишават тези пори между Fe атоми, което обяснява ограничените минава през тях "стената" на базовата структура. Образувани по време на температура трансформация на ферит и перлит чрез увеличаване на топлина 727˚S горе.

Диаграмата на желязо-въглеродните сплави

Графика наречен фазова диаграма на желязо-цементит конструира чрез експериментиране, е ясна демонстрация на всички възможни варианти на трансформации в стомани и чугуни. Специфични стойности за дадена температура на количеството въглерод в сплавта образуват критична точка, в която има важни структурни промени в процеса на нагряване или охлаждане, те образуват критична линия.

GSE линия, която съдържа точка и Ac ₃ Ac _m, показва степента на разтворимост въглерод с увеличаване на нивата на топлина.

образователни функции

Аустенит - структура, която се образува по време на стомана отопление. Когато критичната температура за образуване на перлит и ферит неразделна материал.

отоплителни варианти:

1. Еднакво, до достигане на желаната стойност, кратък откъс охлаждане. В зависимост от характеристиките на сплавта, аустенит може да бъде оформен като напълно или частично.
2. Бавното нарастване на температура, дълъг период на запазване на достигнатото ниво на топлина за образуване на чист аустенит.

Свойствата на нагретия материал, както и тази, която би се появяват в резултат на охлаждане. Много зависи от нивото, достигнато от жегата. Важно е да се избегне прегряване или perepal.

Микроструктура и имоти

Всяка от фазите, типични на желязо-въглеродни сплави, са склонни да притежават структурата на масиви и зърна. аустенит структура - плоча с форма, близка до игловидни и ума, и несъвършена. Когато е напълно разтворен въглероден в зърна γ желязо има форма без лека тъмни цементит включвания.

Твърдостта на 170-220 HB. Топло и електрическа проводимост е по-ниска от тази на ферит. Магнитни свойства не са налични.

Варианти и скорост на охлаждане води до образуването на различни версии на "студена" състояние: мартензит, байнит, troostite, сорбитол, перлит. Те имат игла структура, но различен дисперсия на частиците, размера на зърната и частица цементит.

Влияние на охлаждане аустенит

аустенит гниене се появява в същите критични точки. Ефективността му зависи от следните фактори:

1. Скоростта на охлаждане. Засяга естеството на примесите въглеродните образуването на зърна, образуването на крайния микроструктурата и неговите свойства. Това зависи от околната среда, която се използва като охладител.
2. Наличност изотермични компонент на един от етапите на гниене - се намалява до определено ниво температура, топлината се поддържа стабилен по време на определен период от време, след което се продължава бързо охлаждане, или дали се появява във връзка с устройство за нагряване (фурна).

По този начин, изолирана и непрекъснато изотермични трансформация на аустенит.

Особености на характера трансформации. диаграма

С-образен графика, която показва структурата на промяна на металния микроструктурата в интервала от време в зависимост от промяната на температурата - това аустенит диаграма трансформация. Действителната охлаждане непрекъснато. Има само някои фази принудени задържане на топлината. Графиката описва условията на изотермични.

Символи може да бъде разсеяна и Diffusionless.

В стандартната скорост на промяна намалят топлинните дифузия аустенитни зърна се случва. термодинамични нестабилност зона атоми започнат да се движат заедно. Тези, които не успяват да проникнат желязната решетка, образуват цементит включвания. Те са свързани със съседните частици на въглерод, освободени от неговите кристали. Цементит се оформят в рамките на разпадане на зърната. Пречистените кристали представляват съответния ферит плоча. Разпокъсаната структура е образувана - смес от зърна, размера и концентрацията на които зависи от бързината на охлаждане и на съдържанието на въглерод в сплавта. Оформен като перлит и неговите междинни фази: сорбитол, troostite, байнит.

С температура намаляване значителна скорост аустенит разлагане не дифузионно природата. Комплекс кристал изкривяване срещащи се в което всички атоми едновременно се движат в равнина, без да се променя местоположението. Липсата на дифузия допринася за появата на мартензит.

Ефектът на охлаждане на аустенитни характеристики на разпадане. мартензит

Втвърдяване - тип на топлинна обработка, която по същество се състои в бързо нагряване до високи температури над критичната точка и Ac ₃ Ac _т, последвано от бързо охлаждане. Ако намаляването на температурата се извършва с вода при скорост на повече от 200 ° С в секунда, след това твърд игловиден фаза като име на мартензит.

Това е свръхнаситен твърд разтвор на въглерод в проникване желязо тип кристална решетка с α. Поради силните движения атоми е нарушена и образува тетрагонална решетка, която служи причина втвърдяване. Образуваната структура има по-голям обем. Получените кристали се обградени равнина сгъстен кризис иглести плочи.

Мартензит - трайни и много трудно (700-750 HB). Сформирана изключително в резултат на висока скорост на закаляване.

Закаляване. дифузия структура

Аустенит - е образуването на които могат да бъдат изкуствено произведени байнит, troostite, сорбит, и перлит. Ако настъпи охлаждане охлаждане за по-ниски скорости, превръщането се извършва дифузия, техния механизъм, описан по-горе.

Troost - е перлит, който се характеризира с висока степен на дисперсия. Създадена при 100 ° С в намаляване на топлината на момента. Голяма част от фини зърна от ферит и цементит се разпределя по цялата повърхност. "Закалена" форма особен цементит плоча и troostite резултат от последващо темпериране, е гранулиран визуализация. Твърдост - HB 600-650.

Байнит - междинна фаза, което е още по-кристали на високо диспергирана смес от ферит и цементит. Според механичните и технологичните свойства отстъпва на мартензитна, но надхвърля troostite. Създадена в температурния диапазон, където разпространението е невъзможно и силата на компресия и да се премести на кристалната структура да се превърнат в мартензит - недостатъчно.

Сорбитол - едрите игловиден сортовете перлитни фази при скорост от 10 ° С за секунда охлаждане. Механични свойства работа са междинни между troostite и перлит.

Перлит - множество зърна от ферит и цементит, които могат да бъдат гранули или форма плоча. Създадена в резултат на гладкото разлагане на аустенит в един охлаждане 1S проценти в секунда.

Beit troostite и - се отнася до охладителна структури, като сорбитол и перлит може да бъде оформен и закаляване, отвръщане и нормализиране характеристики, които определят формата и размера на зърната.

Ефект на отгряване на специално аустенит разлагане

Почти всички видове закаляване и нормализиране на базата на взаимното превръщането на аустенит. Пълен и непълен работен ден отгряване се използва за doevtektoidnyh стомани. Детайли загрява в пещ над критичните точки Ас ₁ и Ac _3, съответно. За първи тип се характеризира с продължителен период на излагане, което осигурява пълно превръщане: аустенит-ферит-аустенит и перлит. Последвано от бавно охлаждане заготовки в пещта. На изхода се получава фина смес от ферит и перлит, без вътрешни напрежения и пластмаса твърдо вещество. Soft отгряване малко енергоемки, само променя структурата на перлит, феритни оставяйки почти непроменена. Нормализиране предполага по-висока скорост на намаляване на температурата, обаче, по-пластмаса и по-груби структура на изхода. За стоманена сплав със съдържание на въглерод от 0.8 до 1.3%, когато се охлажда в разпад на нормализиране настъпва към: аустенит, перлит, аустенит-цементит.

Друг вид на топлинна обработка, която се основава на структурни трансформации, е хомогенизиране. Тя е приложима за големи части. Това предполага абсолютна постигане груби аустенитна състояние при температури 1000-1200˚S и издръжливост в пещ в срок до 15 часа. Изотермични процеси продължават бавно охлаждане, което допринася за изравняване на метални конструкции.

изотермични отгряване

Всеки от тези методи за повлияване на метала за улесняване на разбирането разглежда като изотермична трансформация на аустенит. Въпреки това, всеки един от тях само на определен етап има характеристики. В действителност, настъпват промени с стабилно намаляване на топлинна енергия, скоростта на който се определя от резултата.

Един начин, който е най-близо до идеални условия - изотермичен отгряване. Същността му се състои също в отопление и излагане на пълен колапс на всички структури в аустенит. Охлаждането се осъществява в няколко етапа, което допринася за по-бавно, по-продължително и по термично стабилен си гниене.

1. Бързото спадане на температурата до стойност под 100 ° С, за да Ac ₁ точка.
2. Принудително задържане постигната стойност (поставен в пещта) в продължение на дълго време до приключване на образуването на феритни-перлитни фази.
3. Охлаждане при безветрие.

Методът е приложим за легирани стомани, които се характеризират с наличието на остатъчен аустенит в охладено състояние.

Остатъчен аустенит и аустенитни стомани

Понякога е възможно частично разпадане, когато е налице остатъчен аустенит. Това може да се случи в следните ситуации:

1. Твърде бързо охлаждане при възникване пълна повреда. Това е структурен компонент на байнит или мартензит.
2. Високо въглеродна стомана или нисколегирани, за които са сложни процеси диспергира аустенитни трансформации. Това изисква използването на специални методи за топлинна обработка, като, например, хомогенизиране или изотермични отгряване.

За high-- Не процес е описан от трансформации. Легиращи стомана с никел, манган, хром насърчава образуването на аустенит като основен твърда конструкция, която не изисква допълнителни влияния. Аустенитни стомани се характеризират с висока якост, устойчивост на корозия и топлинна устойчивост, устойчивост на топлина и устойчивост на агресивни условия на труд трудно.

Аустенит - е структура, която е невъзможно без да се образуват не-висока температурата на нагряване на стомана и който участва в почти всички методи неговите топлинна обработка за подобряване на механични и обработващи свойства.