Кристаллизация сталей и твердофазные превращения в сталях. Выделение аустенита, феррита, цементита, перлитное превращение (стр. 2 из 2)

Сплав III(эвтектоидный состав сплава ─ 0,81% С).

Точка 1 ─ равновесный набор фазовых и концентрационных флуктуаций.

Точка 2 ─ количество и размер фазовых и концентрационных флуктуаций увеличивается.

Точка 3 ─ Аустенит насыщен одновременно по отношению к ферриту и цементиту, и ниже этой температуры (t₃ =727ºС), Аустенит распадается с образованием эвтектоидной смеси (Ф+Ц):

A_S

Ф+Ц

перлит

Т.о., сплав III будет иметь одну структурную составляющую ─ Перлит.

Рисунок 6. Микроструктура эвтектоидной стали

Определим при температуре t₄ количественное соотношение фазовых составляющих:

Ф_Q=

,

Ц_L=

.

Это постоянное соотношение Ф и Ц в перлите, отсюда и соотношение толщин пластинок

раза. (Запомнить!)

Сплав IV(1,4% С ─ заэвтектоидный сплав)

При t₁ имеется равновесный набор фазовых и концентрационных флуктуаций.

При t₂ размер и количество фазовых и концентрационных флуктуаций цементита увеличивается.

При охлаждении до t₃ размер фазовых и концентрационных флуктуаций становится критическим и происходит выделение Ц из аустенита.

При t₃:

A_q=

,

Ц_IIp=

.

Состав аустенита при охлаждении меняется по линии qS, а цементит имеет постоянный состав т. К.

Температура t₄ ─ соответствует линии эвтектоидного равновесия.

Перед t₄:

А_s=

.

Данный аустенит, имеющий состав точки S при дальнейшем охлаждении превратится в перлит (727⁰ С):

A_S

П(Ф+Ц), т.е. A_S = П= 89,9%.

Ц_II=

.

При t₅ количественное соотношение фаз составит:

Ф_Q=

,

Ц_L=

.

Рисунок 7. Микроструктура заэвтектоидной стали

3. Построение кривой охлаждения

Рисунок 8. Кривая охлаждения малоуглеродистой стали

1–2 2–3 3–4

4–5 5–6 6–7

Рисунок 9. Схема изменения микроструктуры малоуглеродистой стали в процессе кристаллизации и твердофазных превращений

Литература

1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М., 1972, 1980.

2. Гуляев А.П. Металловедение. М., 1986.

3. Антикайн П.А. Металловедение. М., 1972.