- •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
Бейнитное превращение
Бейнитное превращение – промежуточное превращение между перлитным и мартенситным. Температурный интервал бейнитного превращения от 500о до 250ос. В этом интервале диффузия атомов металла не возможна, но диффузия атомов углерода еще достаточно активна, в результате оно сочетает в себе диффузионное перлитное превращение и бездиффузионное мартенситное. γ-ά – протекает бездиффузионним путем но подготавливается диффузионным перераспределением углерода, в результате чего выделяются карбиды.
В зависимости от температур в бейнитном интервале образуется структура называемая – верхний и нижний бейнит. Верхний бейнит имеет перистое строение, а нижний игольчатое, мартенситоподобное.
Температурный интервал между бейнитным и перлитным превращением не разделяются четко. По удлинению выдержки бейнитное переходит в перлитное – получается структура бейнита и перлита.
Общее с мартенситным превращением у бейнитного следующее – в легированных и некоторых высоко углеродистых сталях превращение не идет до конца, в структуре остается аустенит. С последующим охлаждением этот аустенит может превратится в мартенсит. После бейнитного превращения на полированной поверхности обнаруживается рельеф. Бейнитное превращение может протекать при непрерывном охлаждении.
Механизм бейнитного превращения:
- перераспределение углерода
- γ-ά превращение
- выделение карбидов
Температуру начала бейнитного превращения означают Бн, конца – Бк.
Перераспределение углерода в аустените приводит к возникновению участков обеденных и обогащенных углеродом. Если в обедненных углеродных участках достигается точка Мн там происходит бездиффузионное γ-ά превращение. В богатых углеродом участках аустенита содержание углерода стает таким, что возможно выделение карбидов. При этом аустенит обедняется углеродом и еще доля его превращается по бездиффузионному механизму. Рост кристаллов контролируется оттоком углерода в γ-фазу. Это приводит к тому что несмотря на сдвиговый механизм скорость бейнитного превращения не велика.
При высоких температурах бейнитного превращения ά-фаза содержит мало углерода, успевшего отводится в аустенит от продвигающейся границы ά/γ, и карбид выделяется прямо из аустенита между пластинами ά-фаза – формируется верхний бейнит. При низких температурах превращения из-за меньшей подвижности углерода пересыщена им и частицы карбида выделяются внутри ά-пластин – формируется нижний бейнит.
Свойства бейнита
Прочностные характеристики с понижением температуры его образования растут. Повышенная прочность бейнита обусловлена малым размером ферритных кристаллов, повышенной плотностью дислокаций, закрепленных атомов углерода, и искажением решетки феррита из-за пересыщенности его углеродом и легирующими элементами.
Пластичность при переходе из перлитной области в бейнитную падает, а затем с понижением температуры вновь возрастает. Снижение пластичности связано с тем, что строение верхнего бейнита сравнительно грубое. Частицы карбида, расположенные по границам ферритных кристаллов, понижают пластичность бейнита. В нижнем бейните частицы карбидов находятся внутри ά-фаза, и поэтому пластичность у него более высокая.