Аустенита протекает

Увеличение степени легирования при повышенном содержании углерода повышает устойчивость аустенита, и, практически, при всех скоростях охлаждения околошовной зоны, обеспечивающих удовлетворительное формирование шва, распад аустенита происходит в мартенситной области. Подогрев изделия при сварке не снижает скорости охлаждения металла зоны термического влияния до значений, меньших, чем и?ир, более того, способствует росту зерна, что вызывает снижение деформационной способности и приводит к возникновению холодных трещин.

Образование графита из жидкости или аустенита происходит при охлаждении в узком интервале температур между линиями стабильной и метастабильной диаграмм, т. е. в условиях малых переохлаждений или, следовательно, при малых скоростях охлаждения. Отсюда мы заключаем, что образование структур серого чугуна непосредственно из жидкости или аусте-

В соответствии с этой обобщенной диаграммой распад аустенита происходит в интервале температур, ограниченном горизонталями А\ и d. Обозначение, а также физический смысл температур, обозначенных линиями end (точки для определенного содержания углерода), были даны Д. К. Черновым. В современной интерпретации выше точки е скорость диффузии железа и легирующих элементов достаточна для реализации соответствующих фазовых превращений, выше точки d достаточна лишь скорость диффузии углерода. Следовательно, ниже точки d превращения могут быть только бездиффузионные (мартенситные), а между точками end превращение про-

Бейнитное превращение переохлажденного аустенита происходит в температурном интервале, расположенном ниже перлитного, но выше мартенситного интервала, поэтому его часто

Кривая, приведенная на рис. 219, иллюстрирует происходящие при отпуске превращения: I — выделение углерода из раствора, происходит главным образом при низких температурах (в высо'коуглерод и стой стали), но распространяется на широкий интервал температур; II—распад остаточного аустенита, происходит в ограниченном интервале температур, зависящем от состава

Все сплавы с содержанием 0,025—0,8% С кристаллизуются подобно сплаву VI. Кристаллизация с образованием аустенита происходит в интервале 8—9. При охлаждении однородного аустенита до температуры точки 10 выделяется феррит, состав которого изменяется на участке 10'—Р (линии PG) предельной растворимости С в феррите. Состав аустенита изменяется на участке 10—S (линии GS). При 727° С сплав VI состоит из избыточного феррита (0,025% С) и эвтектоидного аустенита (0,8% С); происходит перлитное превращение. Структура сплава VI после окончания превращений состоит из феррита (светлые зерна) и перлита (темные зерна).

Образование графита из жидкого раствора или аустенита происходит при охлаждении в небольшом интервале температур между линиями стабильной и метастабильной диаграмм, в условиях малых переохлаждений или при малых скоростях охлаждения. Следовательно, образование структур серого чугуна непосредственно из жидкости или аустенита происходит при медленном охлаждении, а образование структур белого чугуна — при более быстром охлаждении.

Скорость образования и однородность аустенита зависят от степени дисперсности цементита в перлите и от карбидообразо-вания: чем мельче цементит, тем быстрее образуется однородный — гомогенный аустенит; из зернистого перлита образование аустенита происходит медленнее, чем из пластинчатого.

При непрерывном нагреве стали образование аустенита происходит в определенном интервале температур и чем быстрее, тем шире этот интервал и больше скорость превращения перлита в аустенит.

Для определения оптимальных температур нагрева при получений1-, аустенита необходимо сопоставить данные о росте зерна с диаграммой ', состояния Fe — Fe3C (рис. 8.3). Рост зерна аустенита происходит особенно интенсивно у точек ACl и ACt. Однако значительное повышение температуры приводит к существенному росту зерна и ухуд- ! шению свойств стали, поэтому допускается минимальный перегрев I (выше критических температур), не более чем на 20—30° С. Оптималь-j ные температуры нагрева для доэвтектоидной стали

остаточного аустенита, происходит процесс его распада. Зависимость скорости процесса распада остаточного аустенита от температуры и продолжительности отпуска показана на рис. 8.24.

Эвтектоидное превращение аустенита протекает при постоянной температуре 727 °С (рис. 76, площадка на кривой охлаждения). При наличии трех фаз (при этой температуре): феррит (0,020 % С), цементит (6,67 % С) и аустенит (0,8 % С) — система нонвариантна (С = 2 + 1 — 3 = 0).

Сплав V (0,8% С) является эвтектоидным. Кристаллизация с образованием аустенита протекает в интервале 5—6 (см. рис.5.4,а). Затем аустенит охлаждается до температуры точки 7 (727° С), происходит эвтектоидное превращение и образуется структура перлита. У сплава У имеется перегиб при температурах кристаллизации (участок 5—6) и площадка при перлитном превращении (участок 7—7').

После образования аустенита протекает процесс роста зерна (крупные зерна, обладающие меньшей суммарной поверхностью, чем мелкие, в том же объеме имеют меньший запас свободной энергии Д/7).

Перлитное превращение переохлажденного аустенита протекает при температурах ATJ.- 500 °С. В процессе превращения происходит полиморфное у—»а превращение и диффузионное перераспределение углерода в аустените, что приводит к. образованию феррито- цементитной структуры :

По характеру охлаждения различают обычный и изотермический отжиг. В первом случае распад аустенита протекает при непрерывном понижении температуры. При изотермическом отжиге распад аустенита происходит при постоянной температуре (см. фиг. 1).

Эвтектоидное превращение аустенита протекает при постоянной температуре 727 СС (см. рис. 83). При наличии трех фаз (при

Перлитное превращение переохлажденного аустенита протекает при температурах Агх — 500 °С (см. рис. 112). В процессе превращения происходит полиморфное 7 —*¦ «-превращение и диффузионное перераспределение углерода в аустените, что приводит к образованию ферригно-цементитной структуры:

Структура и свойства металла при нормализации зависят от размеров детали. Большие детали остывают медленнее. В них распад аустенита протекает в условиях, близких к равновесным. Распад аустенита завершается образованием перлита. Мелкие детали остывают быстрее; в них процесс распада аустенита заканчивается образованием сорбита.

путем самопроизвольного зарождения этих центров и последующего диффузионного роста кристаллов цементита. Поэтому перлитное превращение требует достаточно высокой температуры, когда диффузия атомов углерода в кристаллической решетке аустенита протекает достаточно легко.

Промежуточное превращение переохлажденного аустенита протекает в температурной области между перлитным и мартенситным превращениями с образованием структуры, называемой бейнитом (см. рис. 3.5, г, д). Бейнит состоит из перенасыщенного твердого раствора углерода в Fea и цементита. Различают верхний и нижний бей-нит. Верхний бейнит образуется в интервале температур 550..,350 °С и имеет строение, напоминающее строение перлита. Нижний бейнит образуется обычно в интервале температур от 350 °С до точки МИ и имеет игольчатое строение, похожее на строение мартенсита.

Промежуточное (бейнитное) превращение аустенита протекает в температурной области между перлитным и мартенситным превращениями. Кинетика этого превращения и получающиеся структуры имеют черты кинетики и структур, получаемых при диффузионном перлитном и бездиффузионном мартенситном превращениях: диффузионное перераспределение углерода в аустените между продуктами его распада и мартенситное бездиффузионное превращение у -> а.