Austenit - čo je to?

Tepelné spracovanie ocele - je mocný mechanizmus, ktorý ovplyvňuje jej štruktúru a vlastnosti. Je založená na modifikácií kryštálovej mriežky v závislosti na teplote hry. Rôzne podmienky v zliatiny železo-uhlík môže byť prítomný feritové, perlit, cementitu a austenit. Ten hrá významnú úlohu vo všetkých tepelných premien v oceli.

definícia

Oceľ - zliatina železa a uhlíka, pričom obsah uhlíka je až do 2,14% teórie, ale je technologicky použiteľné obsahuje v množstve nie viac ako 1,3%. V súlade s tým, sú všetky štruktúry, ktoré sú vytvorené v ňom pod vonkajším vplyvom, sú tiež varianty zliatiny.

Táto teória je ich existencia v 4 variantoch: penetrácia pevný roztok, pevný roztok výnimku, mechanickým zmesi alebo chemické zlúčeniny zŕn.

Austenit - pevný atóm uhlíka roztok prenikaniu granetsentricheskuyu v kubickej kryštálovej mriežke železa, označované ako γ. atóm uhlíka, sa zavádza do dutiny γ-železo mriežky. Jeho rozmery väčšie než tieto póry medzi Fe atómov, čo vysvetľuje obmedzeným priechodom na "stenu" základnej štruktúry. Vytvorené v priebehu teploty premeny feritu a perlitu zvýšením tepelných 727˚S vyššie.

Schéma zliatin železo-uhlík

Graf nazývaný fázový diagram železa cementitu konštruovaného experimentov, je jasným dôkazom všetkých možných variantov transformácie v ocelí a liatin. Špecifické hodnoty pre danej teplote množstvo uhlíka v zliatine tvorí kritický bod, v ktorom sú dôležité štrukturálne zmeny v vykurovacích alebo chladiacich procesov, ale aj tvoriť podstatnú línii.

GSE línia, ktorá obsahuje bod a Ac ₃ AC _m, zobrazuje úroveň oxidu rozpustnosti s rastúcou úrovňou tepla.

výchovnej funkcie

Austenit - štruktúra, ktorá sa vytvorí v priebehu oceli zahrievania. Keď je kritická teplota pre vytvorenie perlitu a feritu integrálne materiál.

varianty vykurovanie:

1. Jednotné, až do dosiahnutia požadovanej hodnoty, chladiace krátky výňatok. V závislosti na vlastnostiach zliatiny, môže byť austenitu vytvorený ako úplne alebo čiastočne.
2. Pomalý nárast teploty, dlhé obdobie udržanie dosiahnutého stupňa tepla je vytvorený čistý austenit.

Vlastnosti ohriateho materiálu, rovnako ako to, čo by došlo v dôsledku chladenia. Veľa závisí od úrovne dosiahnutého tepla. Je dôležité, aby sa zabránilo prehriatiu alebo perepal.

Mikroštruktúra a vlastnosti

Každá z fáz, ktoré sú typické pre zliatiny železo-uhlík, majú tendenciu vlastnú štruktúru polí a obilia. austenitickú štruktúru - doska má tvar blížiaci jehlovitého a pamäte, a šupinatá. Keď sa plne rozpusteného uhlíka v γ-železných zŕn majú tvar bez svetla tmavé cementitu inklúzií.

Tvrdosť 170-220 HB. Tepelná a elektrická vodivosť je nižšia ako u feritu. Magnetické vlastnosti nie sú k dispozícii.

Varianty a rýchlosť chladenie vedie k tvorbe rôznych verzií "studené" stavu: martenzitu, bainitu, troostite, sorbitol, perlit. Majú ihly štruktúru podobnú, ale odlišnú disperzie častíc, veľkosti zŕn a cementitu častice.

Vplyv chladenia austenitu

austenit kaz vyskytuje v rovnakých kritických miestach. Jeho účinnosť je závislá od nasledujúcich faktorov:

1. Rýchlosť chladenia. Ovplyvňuje povahu uhlíkových nečistôt, tvorbu zŕn, tvorbu konečného mikroštruktúry a jeho vlastnosti. Záleží na životné prostredie, ktorý sa používa ako chladivo.
2. Dostupnosť izotermické súčasť v jednej z fáz rozpadu - sa zníži na určitú úroveň teploty, je teplo udržiava stabilný po určitú dobu, po ktorej sa pokračuje rýchle ochladenie, alebo či sa vyskytuje v spojení s vykurovacím zariadením (rúra).

Takto izolovaný a kontinuálne izotermické premena austenitu.

Rysy charakteru transformáciou. graf

V tvare písmena C graf, ktorý ukazuje priebeh zmien kovového mikroštruktúry v časovom intervale v závislosti od zmeny teploty - tejto austenitickej transformácie diagramu. Skutočná chladenie kontinuálne. Existujú iba určité fázy nútenej udržiavanie tepla. Graf opisuje podmienky izotermické.

Postava môže byť difúzna a Diffusionless.

Pri štandardnej zmeny otáčok znížiť tepelné difúzie austenitická zrna dochádza. Termodynamickej atómy nestabilita zóny začnú pohybovať spoločne. Tí, ktorí nemajú podarí preniknúť železnú mrežu, tvorí cementite inklúzia. Sú spojené so susednými časticami uhlíka, uvoľnených z jeho kryštálov. Cementitu je vytvorený na hraniciach zŕn rozpad. Čistené kryštály tvorí príslušnú feritovej dosky. Rozptýlená štruktúra je tvorená - zmes zŕn, veľkosti a koncentrácie, ktorá je závislá na rýchlosti chladenia a obsahu uhlíka v zliatine. Vytvorené ako perlit a jeho intermetalických fáz: sorbitol, troostite, bainitu.

S teplotou redukcia významná rýchlosť činí rozklad austenitu nie je difúzny charakter. Komplexné skreslenie kryštál sa vyskytujúce, v ktorej sú všetky atómy súčasne pohybovať v rovine, bez zmeny polohy. Nedostatok šírenie prispieva k vzniku martenzitu.

Účinok kalenie na austenitu rozkladným vlastnostiam. martenzit

Kalenie - typ tepelného ošetrenia, ktoré v podstate spočíva v rýchlom zahriatí na vysoké teploty nad kritickým bodom a _Ac3 Ac _m, s následným rýchlym ochladením. V prípade, že pokles teploty sa vykonáva s vodou pri rýchlosti väčšej ako 200 ° C za sekundu, potom pevné ihlicovitú fázy, ktorá má názov martenzitu.

Jedná sa o presýtený tuhý roztok uhlíka v prenikaní železa typu kryštálovej mriežky s a. Vzhľadom k tomu, zo silných pohybov atómov je skreslený a vytvára tetragonálnej mriežky, ktorá slúži príčinou kalenie. Vytvorená štruktúra má väčší objem. Výsledné kryštály boli ohraničené rovinné stlačený zárodky jehlicovitých dosiek.

Martenzit - trvanlivé a veľmi tvrdá (700-750 HB). Vytvorená výlučne v dôsledku vysokej rýchlosti kalenie.

Temperovanie. difúzna štruktúra

Austenit - je tvorba, ktorá môže byť umelo vytvorený bainitu, troostit, sorbit, a perlit. Ak dôjde k chladenie kalenie pre nižšie rýchlosti, premena vykonáva difúzia, ich mechanizmus je popísané vyššie.

Troost - je perlit, ktorý sa vyznačuje vysokým stupňom disperzie. Vytvorené na 100 ° C zníženie v teple momentu. Veľké množstvo jemných zŕn feritu a cementitu je distribuovaný cez celú rovinu. "Tvrdené" zvláštny tvar cementitu doska a troostit vyplývajúce z následným popúšťaním, má vizualizáciu zrnitý. Tvrdosť - HB 600-650.

Bainitu - medzifázu, ktorá je ešte viac kryštálov vysoko disperznej zmesou feritu a cementitu. Podľa mechanických a technologických vlastností nižšími na martenzit, ale presahuje troostit. Tvoril v teplotnom rozmedzí, kde difúzia je nemožné a kompresný sily a presunúť kryštalickú štruktúru previesť na martenzit - nedostatočné.

Sorbitol - hrubé ihlicovitú odrody perlitickej fázy pri rýchlosti chladenia 10 ° C za sekundu. Mechanické pracovné vlastnosti sú niečo medzi troostite a perlit.

Perlit - množstvo zŕn feritu a cementitu, ktoré môžu byť granulovaný alebo tvaru dosky. Tvoril v dôsledku hladkého rozkladu austenitu na 1S rýchlosť chladnutia za sekundu.

Beit troostit a - pozri chladiaceho štruktúry, pričom sorbitol a perlit môžu byť vytvorené a popúšťanie, žíhanie a normalizačné vlastnosti, ktoré definujú tvar a veľkosť zŕn.

Vplyv žíhania na konkrétne rozklad austenitu

Takmer všetky druhy žíhanie a normalizácie založené na vzájomnom transformáciu austenitu. Plný a čiastočný úväzok žíhanie sa používa na doevtektoidnyh ocelí. Podrobnosti zahreje v peci nad kritických bodov Ac ₁ a AC _3, v uvedenom poradí. U prvého typu je charakteristický dlhší čas expozície, ktorý zaisťuje úplnú premenu: austenit-ferit-austenitu a perlitu. Nasledovalo pomalé chladenie predvalkov v peci. Na výstupe získa jemnú zmes feritu a perlitu, bez vnútorných pnutí a plastových pevnej látky. Mäkko menej energeticky náročné, mení iba štruktúru perlit, ferit opúšťať prakticky bezo zmeny. Normalizácia znamená vyššiu rýchlosť poklesu teploty, však, je viac plastický a menej hrubá štruktúra na výstupe. Pre zliatiny ocele s obsahom uhlíka 0,8 až 1,3%, keď sa ochladí v normalizácie rozpadu dochádza k: austenitu, perlitu, austenit cementitu.

Ďalší typ tepelného ošetrenia, ktoré je založené na štrukturálne transformáciou, je homogenizácia. Je použiteľná pre veľké diely. To znamená absolútnu dosiahnutie hrubej austenitického stavu pri teplote 1000-1200˚S a vytrvalosť v peci na dobu až 15 hodín. Izotermické procesy pokračovať pomalé chladenie, ktorý prispieva k vyrovnaniu kovových konštrukcií.

izotermické žíhanie

Každá z týchto metód ovplyvňovania kov pre uľahčenie porozumenia považovať za izotermickou transformáciu austenitu. Avšak, každý z nich iba v určitej fáze má vlastnosti. V skutočnosti dôjde k zmene so stálym poklesom tepla, rýchlosť, ktorá určuje výsledok.

Jedným zo spôsobov, ktorý je najbližšie k ideálnych podmienok - izotermické žíhanie. Jeho podstata spočíva tiež v oblasti vykurovania a vystavenie úplné zrútenie všetkých štruktúr v austenitu. Chladenie sa vykonáva v niekoľkých fázach, čo prispieva k pomalší, dlhší a viac tepelne stabilný jeho rozpadu.

1. Prudký pokles teploty na hodnotu nižšiu ako 100 ° C do Ac ₁ bod.
2. Nútené retencie dosiahla hodnota (umiestni do pece) po dlhú dobu až do ukončenia tvorby feriticko perlitové fáz.
3. Ochladenie na pokojnom vzduchu.

Táto metóda je použiteľná pre legovanej ocele, ktoré sú charakterizované prítomnosťou zvyškového austenitu v chladenej stave.

Zvyškový austenit a austenitické ocele

Niekedy je možné čiastočný rozpad, keď je zvyškový austenit. Táto situácia môže nastať v nasledujúcich situáciách:

1. Príliš rýchle ochladenie, kedy dôjde k úplnému zrúteniu. Ide o štrukturálnu zložkou bainitu alebo martenzitu.
2. Vysoko uhlíkovej ocele alebo nízkolegovanej, pre ktoré sú procesy zložité rozptýlené austenitických transformácie. To vyžaduje použitie špeciálnych metód tepelného spracovania, ako je, napríklad, homogenizácia alebo izotermické žíhanie.

Pre high-- Žiadny proces je popísaný transformáciou. Legovanie ocele s nikel, mangán, chróm podporuje tvorbu austenitu ako primárny pevnej konštrukcii, ktorá nevyžaduje ďalšie vplyvy. Austenitické ocele sa vyznačujú vysokou pevnosťou, odolnosťou proti korózii a tepelnú odolnosť, tepelnú odolnosť a odolnosť proti agresívnym pracovných podmienok ťažké.

Austenit - je štruktúra, ktorá je možné, bez toho aby tvorili žiadne vysoké teploty ohrevu ocele, ktorá sa podieľa na takmer všetky jej metódy tepelného spracovania k zlepšeniu mechanických a spracovateľských vlastností.