Структуры в сталях

1. Структуры в сталях

СТРУКТУРЫ В СТАЛЯХ

2. Продукты превращения аустенита

ПРОДУКТЫ ПРЕВРАЩЕНИЯ
АУСТЕНИТА
Свойства и строение продуктов превращения аустенита зависят от
температуры, при которой происходит процесс его распада.
Толщина соседних пластинок феррита и цементита определяет дисперсность
структуры и обозначается . Она зависит от температуры превращения. В
зависимости от дисперсности продукты распада имеют различное название.

3. Перлит

ПЕРЛИТ
Перлит образуется при переохлаждении до
температуры 650…700 oС, или при скорости
охлаждения 30…60 oС/час. Твердость составляет
180…250НВ.
При образовании перлита из аустенита ведущей фазой
является цементит. Зарождение центров
кристаллизации цементита облегчено на границе
аустенитных зерен. Образовавшаяся пластинка
цементита растет, удлиняется и обедняет соседние
области углеродом. Рядом с ней образуются пластинки
феррита. Эти пластинки растут как по толщине, так и по
длине. Рост образовавшихся колоний перлита
продолжается до столкновения с кристаллами перлита,
растущими из других центров.
Пластинчатый перлит
Зернистый перлит

4. Сорбит

СОРБИТ
Сорбит образуется при переохлаждении до
температуры 600…650 oС, или при скорости
охлаждения 60 oС/сек. Твердость составляет
250…350НВ. Структура характеризуется высоким
пределом упругости, достаточной вязкостью и
прочностью.
На фотографии представлен сорбит - структура
эвтектоидной стали при температуре распада аустенита
650°C (x7500). По сути сорбит - это перлит более тонкого
строения, который получается при более низких
температурах и, следовательно, при больших степенях
переохлаждения, когда дисперсность структур возрастает
и твёрдость продуктов повышается.
Структура сорбита

5. Троостит

ТРООСТИТ
Троостит образуется при переохлаждении до
температуры 550…600 oС, или при скорости
охлаждения 150 oС/сек. Твердость составляет
350…450НВ. Структура характеризуется высоким
пределом упругости, малой вязкостью и
пластичностью.
Троостит - структурная составляющая
железоуглеродистых сплавов, представляющая собой
дисперсную смесь феррита и цементита. Отличается от
перлита и сорбита более тонким строением. Троостит
образуется при распаде аустенита в температурном
Структура троостита
интервале 400-500°C (цементит троостита закалки пластинчатый цементит) или при отпуске при
температурах 350-400°C (цементит троостита отпуска зернистый цементит)

6. Бейнит

БЕЙНИТ
Бейнит , устар. игольчатый троостит - игольчатая
структура железоуглеродистых сплавов, образующаяся
при термической обработке в результате
промежуточного превращения аустенита. Бейнит
состоит из смеси частиц пересыщенного углеродом
феррита и карбида железа. Часто в структуре бейнита
имеется остаточный аустенит с изменённым (по
сравнению со средним) содержанием углерода.
По морфологии бейнит подразделяется на две главные
группы: игольчатый и зернистый.
Структура бейнита

7. Бейнитное превращение

БЕЙНИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ
Бейнитное превращение переохлаждённого аустенита происходит в
температурном интервале, расположенном ниже перлитного, но
выше мартенситного интервала, поэтому его часто называют
промежуточным. Бейнитное превращение имеет черты перлитного
и мартенситного превращения (поэтому бейнитное превращение не
следует относить к основным видам).
Определяющей особенностью бейнитного превращения является
то, что оно протекает в интервале температур, когда практически
отсутствует диффузия (самодиффузия) железа, но интенсивно
протекает диффузия углерода.

8. Верхний и нижний бэйнит

ВЕРХНИЙ И НИЖНИЙ БЭЙНИТ
Различают верхний бейнит и нижний бейнит, которые отличаются
друг от друга не только по виду микроструктуры, но и по
свойствам.
Верхний бейнит образуется из переохлаждённого аустенита при
температурах 500-350°C. Структура верхенго бейнита более
грубая. Верхний бейнит имеет "перистое" строение и состоит из
вытянутых частиц феррита в форме пластин и из параллельных
им тонких частиц цементита. Частицы феррита в верхнем
бейните имеют форму "реек" (толщина реек <1 мкм, ширина 510 мкм). Твёрдость и прочность сталей со структурой верхнего
бейнита высоки, но пластичность понижена.
Нижний бейнит образуется из переохлаждённого аустенита при
температурах 350-200°C. У нижнего бейнита игольчатое
строение, похожее на строение мартенсита, а состоит он из
тонких частиц карбида, расположенного в пластинках феррита,
пересыщенного углеродом. Карбиды нижнего бейнита очень
мелкие, благодаря этому структура нижнего бейнита является
предпочтительной, так как обеспечивает высокую твердость и
прочность стали и при этом сохраняет высокую пластиность.

9. Мартенсит

МАРТЕНСИТ
Мартенсит - микроструктура игольчатого вида,
наблюдаемая в некоторых закалённых металлических
сплавах и чистых металлах, которым свойственны
полиморфные превращения. Мартенсит – основная
структурная составляющая закалённой стали;
представляет собой перенасыщенный твёрдый
раствор углерода в α-железе такой же концентрации,
как и у исходного аустенита. Мартенситной структуре
соответствует наиболее высокая твёрдость стали.
Структура Мартенсита

10.

Для мартенсита характерна особая микроструктура. Кристаллы
мартенсита представляют собой пластины, расположенные
параллельно или пересекающиеся под определёнными углами (60 и
120 градусов). В плоскости шлифа эти пластины имеют вид иглы,
поэтому для описания вида микроструктуры мартенсита вполне
применим термин "игольчатость" - "крупноигольчатый мартенсит",
"мелкоигольчатый мартенсит" и т.д.
Различают атермический мартенсит, образовавшийся при
охлаждении, и изотермический мартенсит, образующийся при
постоянной температуре.
Образование мартенсита происходит в результате бездиффузного
(мартенситного) превращения.