Бейнитного превращения

5. Бейнитное превращение............. у..

5. БЕЙНИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ

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

называют промежуточным. Превращение имеет черты перлитного и мартенситного превращения (поэтому бейнитное превращение не следует относить к основным видам).

Выделение карбидов, которые наблюдаются в структуре стали, претерпевшей бейнитное превращение, происходит уже после 7-^а-превращения, а это показывает, что расслоение по углероду не приводит к полному обеднению отдельных участков аустенита.

Дальнейший нагрев выше 200°С приведет к иному превращению, вызывающему расширение стали. Это так называемое второе превращение при отпуске захватывает интервал температур 200—300°С. В этом интервале остаточный аустенит превращается в гетерогенную смесь, состоящую из пересыщенного а-раствора и карбида. Другими словами, при этом превращении остаточный аустенит превращается в отпущенный мартенсит. Это превращение диффузионное и по своей природе похоже на бейнитное превращение первичного аустенита.

Бейнитное превращение не сопровождается перераспределением легирующих элементов, происходит перераспределение только углерода, поэтому влияние легирующих элементов на скорость бейнитного превращения невелико (а если и проявляется, то в сторону ускорения превращения, хотя и не всегда).

6, Промежуточное (бейнитное) превращение..............

6. Промежуточное (бейнитное) превращение

Природа бейнита. Бейнитное (промежуточное) превращение протекает в температурной области между перлитным и мартенситным превращениями (см. рис. 101). В результате промежуточного превра-

Механизм промежуточного превращения. Бейнитное (промежуточное) превращение переохлажденного аустенита (рис. 114) сочетает

Определяющей особенностью бейнитного превращения является то обстоятельство, что оно протекает в интервале температур, когда практически отсутствует диффузия (самодиффузия) железа, но интенсивно протекает диффузия углерода, т. е. интервал бейнитного превращения расположен выше точки d, но ниже точки е Чернова (см. рис. 194).

Механизм бейнитного превращения более сложный, чем механизм перлитного и мартенситного превращения.

Если описанный механизм справедлив для всего температурного интервала бейнитного превращения, то изменение температуры внутри бейнитного интервала приводит к сильным количественным различиям. При высоких температурах вблизи точки е концентрационное перераспределение более значительное, чем при низких температурах вблизи точки Мн.

Бейнитное превращение не сопровождается перераспределением легирующих элементов, происходит перераспределение только углерода, поэтому влияние легирующих элементов на скорость бейнитного превращения невелико (а если и проявляется, то в сторону ускорения превращения, хотя и не всегда).

Диаграммы изотермического распада аустенита в низкоуглеродистых слаболегированных сталях характеризуются сильно развитой областью промежуточного, бейнитного превращения (рис. 295,6). При закалке в масле,

На рис. 296 приведены изотермические превращения в аустените стали 20ХНМ для поверхностного слоя (рис. 296,6) и для сердцевины (рис. 296,а). Для сердцевины превращение в перлитной области начинается обильным образованием феррита. Область бейнитного превращения выдвинута влево

При высоком содержании углерода превращение в перлитной области происходит без образования феррита; скорость бейнитного превращения значительно снизилась. Охлаждение на воздухе или в масле приводит к чисто мартенситному превращению; ввиду низкого положения мартенситной точки (150°С) закалкой фиксируется большое количество остаточного аустс-нита.

Бейнитное превращение протекает при температурах, когда скорость самодиффузии железа и диффузия легирующих элементов практически невозможна, а скорость диффузии углерода еще достаточно высока. Это и предопределяет особенности бейнитного превращения.

Бейнитное превращение сочетает элементы перлитного и мар-тенситного превращений. Ему предшествует диффузионное перераспределение углерода в аустените, в результате чего образуются участки, обедненные и обогащенные углеродом. Дифференциация участков по содержанию углерода тем больше, чем выше температура превращения. При образовании Бв в обедненных участках возникает пересыщенная углеродом ферритная фаза по мартенситному механизму (низкоуглеродистый мартенсит). В обогащенных участках аустенита выделяются карбиды. Окружающий карбиды аустенит с уже пониженным содержанием углерода претерпевает (у ->• а) -превращение. Отдельные обогащенные участки не претерпевают бейнитного превращения, а при дальнейшем охлаждении превращаются в мартенсит или

II — с низкой устойчивостью при температурах бейнитного превращения (высокая WM?);

III — с высокой устойчивостью при температурах перлитного и бейнитного превращения (низкие ш„1 и ш„2).