Austenita - o que é iso?

O tratamento térmico do aceiro - é un mecanismo poderoso para influír na súa estrutura e propiedades. Baséase se modificacións da estrutura cristalina , en función da temperatura do xogo. As varias condicións en aliaxe de ferro-carbono pode ser ferrita presente, perlita, cementite e austenita. Este último ten un papel importante en todas as transformacións térmicas no aceiro.

definición

Aceiro - unha liga de ferro e carbono, no que o contido de carbono é de ata 2,14% do valor teórico, pero é tecnoloxicamente comprende aplicables nunha cantidade non superior a 1,3%. Por conseguinte, as estruturas que se forman nel debido a influencias externas, son tamén variantes de ligas.

A teoría é a súa existencia en 4 variacións: solución sólida de penetración, unha soluo sida dunha excepción, unha mestura mecánica ou un gran compostos químicos.

Austenite - unha solución sólida penetración granetsentricheskuyu átomo de carbono nunha rede cristalina cúbica do ferro, referido como γ. átomo de carbono é introducido na cavidade da estrutura γ-ferro. As súas dimensións superen estes poros entre omos de fe, o que explica o limitado pasando-os a través da "parede" da estrutura de base. Formado durante a temperatura de transformación de perlita e de ferrita, aumentando os 727s calor enriba.

O diagrama de aliaxe de ferro-carbono

Gráfico chamado diagrama de fases do ferro-cementite construído por experimentación, é unha demostración clara de todas as variantes posibles de transformacións en aceiro e ferro fundido. Valores específicos para unha temperatura dada a cantidade de carbono na liga de formar un punto crítico no que hai cambios estruturais importantes nos procesos de quecemento ou arrefriamento, eles tamén forman unha liña crítica.

A liña de GSE que contén punto e Ac ₃ Ac _m, mostra o nivel de solubilidade de carbono con niveis crecentes de calor.

recursos educativos

Austenite - unha estrutura que está formada durante o quentamento de aceiro. Cando a temperatura crítica para formar perlita e de ferrita material completo.

variacións de calefacción:

1. Uniforme, ata acadar o valor desexado, o arrefriamento dun breve fragmento. Dependendo das características da liga, a austenite pode ser formado como un todo ou en parte.
2. O aumento lento da temperatura, un longo período de mantemento do nivel alcanzado de calor para formar un austenita puro.

As propiedades do material Calefacción, así como aquel que podería ocorrer como resultado do arrefriamento. Moi depende do nivel alcanzado pola calor. É importante evitar o exceso de carga ou perepal.

Microestrutura e propiedades

Cada unha das fases, típicas de aliaxe de ferro-carbono, tenden a ter a estrutura de matrices e grans. estrutura de austenite - placa que ten unha forma próxima á forma de agulla e mente, e escamosa. Cando completamente disolta carbono nos grans γ-ferro ten unha forma sen unha luz inclusións cementita escuras.

A dureza de 170-220 HB. condutividade térmica e eléctrica é menor que a de ferrita. propiedades magnéticas non están dispoñibles.

Variantes e velocidade de arrefriamento, conduce á formación de distintas versións do Estado "frío": martensite, bainite, troostite, o sorbitol, a perlita. Teñen a estrutura en forma de agulla, pero a dispersión de partículas diferente, o tamaño de gran ea partícula cementite.

Influencia da austenita de refrixeración

decaimento austenita ocorre nos mesmos puntos críticos. A súa eficacia depende dos seguintes factores:

1. A taxa de refrixeración. Afecta a natureza das impurezas de carbono, a formación de grans, formación da microestrutura final e as súas propiedades. Depende do ambiente, que se usa como un refrixerante.
2. compoñente isotérmica dispoñibilidade nun dos estadios de descomposición - é reducido a un certo nivel de temperatura, a calor é mantida estable durante un determinado período de tempo, tras o que o arrefriamento rápido é continuado, ou se se produce en conxunto con un dispositivo de calefacción (forno).

Así, a transformación isotérmica illado e continua de austenite.

Características de transformacións de caracteres. gráfico

C en forma de gráfico que mostra o nivel de variación da microestrutura de metal durante o período de tempo de acordo co cambio de temperatura - esta diagrama de transformación da austenita. O arrefriamento real continua. Hai só algunhas fases forzadas a retención de calor. O gráfico describe as condicións isotérmicas.

Personaxe pode ser difusa e Diffusionless.

No cambio de velocidade estándar reducir a calor grans difusión austenita ocorre. Os átomos de zona inestabilidade termodinámica comezar a moverse en conxunto. Aqueles que non poden penetrar a estrutura de ferro, formar inclusións cementita. Son unidos por partículas veciñas de carbono, libres dos seus cristais. Cementite está formada nos límites dos grans de desintegración. cristais purificados constitúen respectiva tarxeta de ferrita. estrutura dispersa está formado - mestura de grans, o tamaño ea concentración dos cales depende da rapidez de refrixeración eo contido de carbono na liga. Formouse como a perlita e as súas fases intermedias: sorbitol, troostite, bainita.

Con temperatura de redución de velocidade significativa descomposición austenita non fai a natureza difusa. distorsión de cristal complexa que ocorre dentro da cal todos os átomos de vez mover-se nun plano, sen alterar localización. A falta de difusión contribúe a aparición de martensita.

O efecto da tempero sobre as características de descomposición austenita. martensita

Endurecemento - un tipo de tratamento térmico, que consiste esencialmente nunha calefacción rápido ata altas temperaturas por enriba do punto crítico eo Ac ₃ Ac _m, seguido dun arrefriamento rápido. A diminución da temperatura realízase con auga a unha velocidade de máis de 200 ° C por segundo, a continuación, unha fase sólida acicular tendo o nome de martensite.

É unha solución sólida super saturada de carbono en ferro penetración estrutura tipo cristal con α. Debido aos poderosos átomos de movementos é distorsionada, formando unha estrutura tetragonal que serve causa o endurecemento. A estrutura formada ten un volume maior. Os cristais resultantes foron delimitada plan comprimido placas nucleada aciculares.

Martensite - duradeiro e moi dura (700-750 HB). Formada exclusivamente como resultado tempero de alta velocidade.

Tempero. estrutura de difus

Austenite - é a formación da cal pode ser producido artificialmente bainite, troostite, sorbite, e perlita. Se ocorre o arrefriamento de tempero para as velocidades máis baixas, a conversión realízase difusión, o mecanismo descrito anteriormente.

TROOST - é a perlita, que se caracteriza por un elevado grao de dispersión. Formouse a 100 ° C diminución da calor do momento. Un gran número de grans finos de ferrita cementite e distribúese ao longo do plano enteiro. "Endurecido" forma de placa cementite peculiar e troostite resultante tempero posterior, ten unha vista granular. Dureza - HB 600-650.

Bainite - unha fase intermedia, que é unha aínda máis cristais de mestura de alta dispersa de ferrita e cementite. Segundo as propiedades mecánicas e tecnolóxicas inferiores en martensite pero supera troostite. Formouse, dentro da gama de temperatura en que a difusión é imposible ea forza de compresión e mover a estrutura cristalina para converter en martensite - insuficiente.

Sorbitol - as variedades acicular fases perliticos groseiras á taxa de 10 ° C por segundo refrixeración. propiedades do traballo mecánicas son intermediarios entre troostite e perlita.

Perlita - unha pluralidade de grans de ferrita cementite e, o cal pode ser granulado, ou forma de placa. Formada como resultado da descomposición suave da austenita nun refrixeración 1S taxa por segundo.

Beit troostite e - refírense a unha estrutura de camuflaxe, mentres que o sorbitol e perlita pode ser formada e características de témpera, recozimento e normalizando que definen a forma e tamaño dos grans.

Efecto de recozimento sobre a descomposición da austenite particular

Case todo tipo de recozimento e normalización baseados na transformación recíproca de austenita. recozimento completo ea tempo parcial é usado para doevtektoidnyh aceiros. Detalles Calefacción nun forno por riba dos puntos críticos Ac Ac ₁ e _3, respectivamente. Para o primeiro tipo é caracterizado por un período de exposición prolongada, o que asegura a conversión completa: austenite-ferrita-austenite e perlita. Seguido tarugos refrixeración lento no forno. Na saída dar fina mestura de ferrita e perlita, sen tensións internas e sólido de plástico. O recozimento pleno menos intensiva en enerxía, só cambia a estrutura da perlita, ferrita deixando practicamente inalterada. Normalización implica unha maior taxa de declive da temperatura, con todo, máis plásticos e menos estrutura groseira na saída. Para a liga de aceiro cun contido de carbono de 0,8 a 1,3% cando arrefecida no decaemento normalización ocorre a: austenita, perlita, austenita-cementite.

Outro tipo de tratamento por calor que se basea nas transformacións estruturais, é homoxeneización. É aplicable a grandes partes. Implica absoluto acadar estado groseiro austenítica a temperaturas 1000-1200˚S e resistencia nun forno durante un período de ata 15 horas. procesos isotérmicos continuar refrixeración lento, o que contribúe á igualização das estruturas metálicas.

recozimento isotérmico

Cada un destes métodos de influír o metal para facilitar a comprensión considerado como transformación isotérmica de austenite. Con todo, cada un deles só nunha fase particular ten características. En realidade, os cambios ocorren cunha diminución constante de calor, a velocidade que determina o resultado.

Dun xeito que está máis próximo das condicións ideais - recozimento isotérmico. A súa esencia consiste tamén en calefacción e exposición ao colapso completo de todas as estruturas en austenita. O arrefriamento se realiza en varias fases, o que contribúe a unha máis lenta, máis prolongada e máis estables térmicamente do seu decaemento.

1. A caída rápida de temperatura para un número inferior a 100 ° C a _un punto de Ac.
2. Forzado valor alcanzado retención (feitas no forno) por un longo período de tempo ata a conclusión da formación dunha fase ferrítica-perliticos.
3. Refrixeración en aire parado.

O método é aplicable para aliaxes de aceiro, que se caracterizan pola presenza de austenite residual no estado refrixerado.

austenita residual e aceiros austeníticos

Ás veces é posible decaimento parcial, cando hai unha austenita residual. Isto pode ocorrer nas seguintes situacións:

1. Demasiado rápido arrefriamento cando ocorre colapso total. É un compoñente estrutural de bainite ou martensite.
2. aceiro carbono de alta ou de baixa liga, para o cal son complicados procesos disperso transformacións de austenite. É necesaria a utilización de métodos de tratamento de calor especiais, tales como, por exemplo, homoxeneización ou de recozimento isotérmico.

Para high-- Ningún proceso é descrito por transformacións. De aliaxe de aceiro con níquel, manganeso, cromo promove a formación austenite como o sólido estrutura primaria que non require influencias adicionais. Os aceiros austeníticos caracterízanse por alta resistencia, resistencia á corrosión e resistencia á calor, resistencia á calor e de resistencia ás condicións de traballo difíciles agresivos.

Austenite - é unha estrutura que é imposible sen formar ningún calefacción de alta temperatura e de aceiro, que toma parte en case todos os métodos de tratamento térmico para mellorar as propiedades mecánicas e de procesamento.