- •Связь термической обработки с диаграммой состояния
- •Отжиг первого рода
- •Гомогенизирующий отжиг
- •Прямые и побочные изменения в структуре при диффузионном отжиге
- •Влияние температуры
- •Восходящая диффузия
- •Изменение свойств при диффузионном отжиге
- •Рекристаллизационный отжиг Дорекристаллизационный отжиг
- •Рекристаллизация
- •Изменение свойств при дорекристаллизационном и рекристаллизационном отжигах
- •Выбор режимов дорекристаллизационного и рекристаллизационного отжигов
- •Отжиг для снятия напряжений
- •Фазовые превращения в твердом состоянии Термодинамика фазовых превращений
- •Правило ступеней
- •Строение межфазных границ при фазовой кристаллизации
- •Принцип ориентационного размерного и химического соответствия
- •Гетерогенное зародышеобразование при твердофазной перекристаллизации
- •Зародышеобразование на дислокациях
- •Зародышеобразование на дефектах упаковки
- •Зародышеобразование на включениях
- •Распределение зародышей при гомогенном и гетерогенном м зародышеобразованиях
- •Фазовые превращения в сталях
- •Превращение перлита в аустенит
- •Механизм образования аустенита
- •Кинетика аустенитного превращения
- •Влияние скорости нагрева на аустенитное превращение
- •Зерно аустенита в стали
- •Структурная наследственность стали
- •Превращения в сталях при охлаждении
- •Перлитное превращение
- •Перлитное превращение в сталях на эвтектоидной основе
- •Влияние легирующих элементов на перлитное превращение
- •Мартенситное превращение
- •Факторы влияющие на точку Мн
- •Механизм сдвигового превращения
- •Кристаллогеометрия мартенситного превращения
- •Зародышеобразование мартенсита
- •Строение мартенсита
- •Субструктура мартенсита
- •Кинетика мартенситного превращения
- •Термическая стабилизация аустенита
- •Мартенситное превращение при пластической деформации аустенита
- •Свойства мартенсита
- •Бейнитное превращение
- •Свойства бейнита
- •Закалка без полиморфного превращения
- •Превращение при отпуске закаленной стали
- •Классификация превращений при отпуске
- •Изменение свойств при отпуске
Зародышеобразование мартенсита
До сих пор никто не знает как протекает мартенситное превращение.
Строение мартенсита
При исследовании структуры закаленных углеродистых сталей и безуглеродистых сплавов на железной основе выявлены два главных типа мартенсита: пластинчатый и реечный.
Пластинчатый мартенсит (который называют также игольчатым, низкотемпературным и двойникованным) – тип мартенсита ярко выраженный в закаленных высокоуглеродистых сталях и в безуглеродистых железных сплавах с высокой концентрацией второго компонента, например в сплавах Fe-Ni при содержании более 28% Ni. Кристаллы мартенсита имеют форму тонких линзообразных пластин. Такая форма пластин соответствует минимуму энергии упругих искажений при образовании его в аустенитной матрице. Так как кристалл попадает узким сечением, то он представляется как иголка.
Мартенситный кристалл образуется при достижении точки Мн, растет от границы до границы аустенитного зерна. Следующие кристаллы образуются в пределах разделенных аустенитных областей. Так как мартенситное превращение направленное то кристаллы растут под углом 120о. Каждая последующая партия мартенсита имеет меньшие размеры чем предыдущие.
Новые кристаллы в аустенитном зерне появляются до тех пор пока не достигнута точка Мк, хотя и после остается доля не превратившегося аустенита. Этот аустенит находится в напряженном состоянии.
На стыке кристаллов мартенсита в аустените наблюдаются двойники и могут появиться микротрещины. Величина зерна аустенита зависит от величины исходного зерна. Очень мелкий мартенсит, который не деферинцыруется под микроскопом, называется бесструктурным.
Реечный мартенсит (массивный, высокотемпературный, пакетный) – тип мартенсита который можно наблюдать в закаленных низкоуглеродистых сталях и среднеуглеродистых сталях, большинстве конструкционных сталей, сравнительно низколегированных безуглеродистых железных сплавах, например в сплавах Fe-Ni при концентрации менее 28% Ni. Кристаллы етого мартенсита имеют форму примерно одинаково ориентированных тонких пластин, припасованных одна к другой. Ширина пластин в пределах пакета примерно одинакова и находится в диапазоне от нескольких микрон до долей микрона.
Между кристаллами мартенсита остается прослойка остаточного аустенита.
Субструктура мартенсита
Пластинчатый мартенсит характеризуется наличием в кристалле средней линии, эта линия называется – мидрибом. Мидриб – область с плотным расположением параллельных тонких двойниковых прослоек. Ширина мидриба зависит от состава и точки Мн. В безуглеродистых высоколегированных никелем сталях мидриб может занимать всю область кристалла.
В связи с тем что мартенситная пластина в общем случае состоит из средней зоны двойникования и периферийных зон скольжения, была выдвинута гипотеза о двух стадиях формирования мартенситной пластины. Вначале в образовании пластины главную роль играет аккомодационная деформация двойникованием. Из-за громадной скорости роста пластины теплота превращения не успевает освободится и температура на поверхности пластины сильно возрастает, что приводит к смене механизма аккомодационной деформации: переходу от двойникования к дислокационному скольжению.
Реечный мартенсит принципиально отличается по своему строению – это высокотемпературный мартенсит, он начинает образовываться, когда легче происходит скольжение. В этом мартенсите повышенная плотность дислокаций 1011-1012 . В реечном мартенсите также могут наблюдаться двойники однако их плотность ниже и они есть не во всех кристаллах. Двойники есть в тех кристаллах которые образовались в последнюю очередь.