Структуры в сталях презентация

Структуры в сталях

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.

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.

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.

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 интервале 400-500°C (цементит троостита закалки - пластинчатый цементит) или при отпуске при температурах 350-400°C (цементит троостита отпуска - зернистый цементит)

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.

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.

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 5-10 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.

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.

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. 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.