Ωστενίτη - τι είναι αυτό;

Θερμική επεξεργασία χάλυβα - είναι ένα ισχυρό μηχανισμό για να επηρεάσει τη δομή και τις ιδιότητές του. Βασίζεται στην τροποποιήσεις του κρυσταλλικού πλέγματος ως συνάρτηση της θερμοκρασίας του παιχνιδιού. Οι διάφορες συνθήκες σε κράμα σιδήρου-άνθρακα μπορεί να είναι παρόντες φερρίτη, περλίτη, cementite και ωστενίτη. Το τελευταίο παίζει σημαντικό ρόλο σε όλες της θερμικής μετασχηματισμών στο χάλυβα.

ορισμός

Steel - ένα κράμα του σιδήρου και του άνθρακα, όπου η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι μέχρι 2,14% της θεωρίας, αλλά είναι τεχνολογικά εφαρμόζεται περιλαμβάνει σε μία ποσότητα όχι μεγαλύτερη από 1,3%. Κατά συνέπεια, όλες οι δομές που σχηματίζονται σ 'αυτό υπό εξωτερικές επιρροές, είναι παραλλαγές επίσης κράματα.

Η θεωρία είναι η ύπαρξή τους σε 4 παραλλαγές: διείσδυση στερεό διάλυμα, ένα στερεό διάλυμα ενός εξαίρεση, ένα μηχανικό μείγμα ή μία χημική ένωση κόκκων.

Ωστενίτη - ένα στερεό άτομο άνθρακα διάλυμα διείσδυση granetsentricheskuyu σε ένα κυβικό κρυσταλλικό πλέγμα του σιδήρου, που αναφέρεται ως γ. άτομο άνθρακα εισάγεται μέσα στην κοιλότητα του πλέγματος γ-σιδήρου. Οι διαστάσεις του υπερβαίνουν αυτές τις πόρους μεταξύ των ατόμων Fe, γεγονός που εξηγεί την περιορισμένη διέλευση τους μέσα από το «τείχος» της δομής βάσεως. Σχηματίζονται κατά τη διάρκεια θερμοκρασία μετασχηματισμού του φερρίτη και περλίτη με την αύξηση του 727˚S θερμότητας παραπάνω.

Το διάγραμμα των κραμάτων σιδήρου-άνθρακα

Γράφημα ονομάζεται διάγραμμα φάσης του σιδήρου-cementite κατασκευάστηκε με πειραματισμό, αποτελεί σαφή απόδειξη όλων των πιθανών παραλλαγών των μετασχηματισμών σε χάλυβες και χυτοσίδηροι. Ειδικές τιμές για μία δεδομένη θερμοκρασία η ποσότητα του άνθρακα στο κράμα σχηματίζει ένα κρίσιμο σημείο στο οποίο υπάρχουν σημαντικές δομικές αλλαγές στις διαδικασίες θέρμανσης ή ψύξης, μπορούν επίσης να σχηματίσουν μια κρίσιμη γραμμή.

GSE γραμμή που περιέχει το σημείο και Ac ₃ Ac _m, εμφανίζει το επίπεδο διαλυτότητας άνθρακα με την αύξηση των επιπέδων της θερμότητας.

εκπαιδευτικό Χαρακτηριστικά

Ωστενίτη - μια δομή που σχηματίζεται κατά τη θέρμανση του χάλυβα. Όταν η κρίσιμη θερμοκρασία για το σχηματισμό περλίτη και φερρίτης αναπόσπαστο υλικό.

παραλλαγές θέρμανσης:

1. Ενιαίες, μέχρι να φτάσει την επιθυμητή τιμή, μια σύντομη απόσπασμα ψύξης. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του κράματος, ο ωστενίτης μπορεί να σχηματίζεται ως ένα πλήρως ή μερικώς.
2. Η βραδεία αύξηση της θερμοκρασίας, μια μακρά περίοδος διατήρησης της επιτευχθέν επίπεδο της θερμότητας για να σχηματίσει ένα καθαρό ωστενίτη.

Οι ιδιότητες του θερμαινόμενου υλικού, καθώς και αυτό που θα προκύψει ως αποτέλεσμα της ψύξης. Πολλά εξαρτώνται από το επίπεδο που έχει επιτευχθεί από τη θερμότητα. Είναι σημαντικό να αποφευχθεί η υπερθέρμανση ή perepal.

Μικροδομή και ιδιότητες

Κάθε μία από τις φάσεις, τυπικά από κράματα σιδήρου-άνθρακα, τείνουν να κατέχουν τη δομή των συστοιχιών και τα δημητριακά. ωστενίτη δομή - πλάκα που έχει ένα σχήμα κοντά στο βελονοειδών και το μυαλό, και λεπιοειδές. Όταν διαλυθεί πλήρως άνθρακα στους κόκκους γ-σιδήρου έχει ένα σχήμα χωρίς ένα ελαφρύ σκούρο εγκλείσματα cementite.

Η σκληρότητα των 170-220 HB. Θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι χαμηλότερη από εκείνη του φερρίτη. Μαγνητικές ιδιότητες δεν είναι διαθέσιμες.

Παραλλαγές και ρυθμός ψύξης οδηγεί στο σχηματισμό των διαφόρων εκδοχών του «εν ψυχρώ» κατάσταση: μαρτενσίτη, μπαινίτη, troostite, σορβιτόλη, περλίτη. Έχουν βελονοειδές δομή, αλλά διαφορετικό διασπορά σωματιδίων, το μέγεθος του κόκκου και το σωματίδιο cementite.

Επίδραση του ωστενίτη ψύξης

ωστενίτη αποσύνθεση λαμβάνει χώρα στα ίδια κρίσιμα σημεία. Η αποτελεσματικότητά της εξαρτάται από τους εξής παράγοντες:

1. Ο ρυθμός ψύξης. Επηρεάζει την φύση των προσμείξεων του άνθρακα, το σχηματισμό των κόκκων, το σχηματισμό του τελικού μικροδομής και των ιδιοτήτων του. Εξαρτάται από το περιβάλλον, το οποίο χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο.
2. Διαθεσιμότητα συστατικό ισοθερμική σε ένα από τα στάδια της αποσύνθεσης - μειώνεται σε ένα ορισμένο επίπεδο θερμοκρασίας, η θερμότητα διατηρείται σταθερή κατά τη διάρκεια ενός ορισμένου χρόνου, μετά την οποία η ταχεία ψύξη συνεχίζεται, ή αν εμφανίζεται σε συνδυασμό με μία συσκευή θέρμανσης (φούρνο).

Έτσι, απομονωμένες και συνεχή μετασχηματισμό ισόθερμη του ωστενίτη.

Χαρακτηριστικά των μετασχηματισμών χαρακτήρα. διάγραμμα

Σχήματος C γράφημα που δείχνει το μοτίβο της αλλαγής του μετάλλου μικροδομής στο χρονικό διάστημα, ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας - αυτό το ωστενίτη διάγραμμα μετασχηματισμού. Η πραγματική ψύξη συνεχώς. Υπάρχουν μόνο ορισμένες φάσεις αναγκαστική συγκράτηση θερμότητας. Το γράφημα περιγράφει τις ισόθερμες συνθήκες.

Χαρακτήρας μπορεί να είναι διάχυτη και Diffusionless.

Στο πρότυπο αλλαγής ταχύτητας μειώσει επέρχεται θερμότητας κόκκων ωστενίτη διάχυσης. Οι θερμοδυναμική άτομα ζώνη αστάθειας αρχίζουν να κινούνται μαζί. Όσοι δεν καταφέρουν να διαπεράσουν το πλέγμα σιδήρου, το σχηματισμό cementite εγκλείσματα. Αυτά ενώνονται με τις γειτονικές σωματίδια άνθρακα, απελευθέρωσε των κρυστάλλων της. Cementite σχηματίζεται στα όρια των κόκκων αποσύνθεσης. Καθαρισμένα κρύσταλλοι αποτελούν αντίστοιχη πλάκα φερρίτη. Διάσπαρτης δομής σχηματίζεται - μίγμα των κόκκων, το μέγεθος και η συγκέντρωση του οποίου εξαρτάται από την ταχύτητα της ψύξης και του περιεχομένου του άνθρακα στο κράμα. Συγκροτήθηκε ως περλίτης και ενδιάμεσες φάσεις της: σορβιτόλη, troostite, μπαινίτη.

Με τη θερμοκρασία μείωσης σημαντική ταχύτητα ωστενίτη αποσύνθεσης δεν διάχυσης της φύσης. Complex στρέβλωση κρύσταλλο που συμβαίνουν μέσα στο οποίο όλα τα άτομα κινούνται ταυτόχρονα σε ένα επίπεδο χωρίς αλλαγή τοποθεσίας. Η έλλειψη διάχυσης συμβάλλει στην εμφάνιση του μαρτενσίτη.

Η επίδραση της σβέσης επί ωστενίτη χαρακτηριστικά αποσύνθεσης. μαρτενσίτη

Σκλήρυνση - ένα είδος θερμικής επεξεργασίας, η οποία συνίσταται ουσιαστικά σε μια ταχεία θέρμανση σε υψηλές θερμοκρασίες άνω του κρίσιμου σημείου και το Ac ₃ Ac _m, ακολουθούμενη από ταχεία ψύξη. Εάν η μείωση της θερμοκρασίας λαμβάνει χώρα με νερό με ταχύτητα πάνω από 200 ° C ανά δευτερόλεπτο, τότε μία στερεά φάση έχουσα βελονοειδή όνομα μαρτενσίτη.

Είναι ένα υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα άνθρακα σε σίδηρο διείσδυσης τύπου κρυσταλλικό πλέγμα με α. Λόγω των ισχυρών ατόμων κινήσεις στρεβλώνεται και σχηματίζει μία τετραγωνική πλέγμα που εξυπηρετεί αιτία σκλήρυνση. Η σχηματισμένη δομή έχει μεγαλύτερο όγκο. Οι προκύπτοντες κρύσταλλοι που οριοθετούνται αεροπλάνο συμπιέζονται πλάκες πυρηνώνουν βελονοειδή.

Μαρτενσίτη - ανθεκτικό και πολύ σκληρό (700-750 HB). Συγκροτήθηκε αποκλειστικά ως αποτέλεσμα της σβέσης υψηλής ταχύτητας.

Σκλήρυνση. δομή διάχυσης

Ωστενίτη - είναι ο σχηματισμός των οποίων μπορούν να παραχθούν τεχνητά μπαινίτη, troostite, σορβίτη, και περλίτη. Εάν η ψύξη σβέσης συμβαίνει για χαμηλότερες ταχύτητες, η μετατροπή διεξάγεται διάχυσης, ο μηχανισμός τους περιγράφονται παραπάνω.

TROOST - είναι περλίτης, η οποία χαρακτηρίζεται από έναν υψηλό βαθμό διασποράς. Συγκροτήθηκε στους 100 ° C μείωση στην θερμότητα της στιγμής. Ένας μεγάλος αριθμός των λεπτών κόκκων του φερρίτη και cementite διανέμεται πάνω από ολόκληρο το αεροπλάνο. «Σκληρυμένο» ιδιόμορφο σχήμα πλάκας cementite και troostite προκύπτουν από μεταγενέστερες βαφής, έχει μια οπτικοποίηση κοκκώδη. Σκληρότητα - HB 600-650.

Μπαινίτης - ένα ενδιάμεσο στάδιο, το οποίο είναι ένα ακόμα περισσότεροι κρύσταλλοι υψηλής διεσπαρμένο μίγμα φερρίτη και cementite. Σύμφωνα με τις μηχανικές και τεχνολογικές ιδιότητες κατώτερες σε μαρτενσίτη, αλλά troostite υπερβαίνει. Συγκροτήθηκε μέσα στην κλίμακα θερμοκρασίας, όπου η διάχυση είναι αδύνατη και η δύναμη συμπίεσης και να προχωρήσουμε την κρυσταλλική δομή να μετατραπεί σε μαρτενσίτη - ανεπαρκής.

Σορβιτόλη - τα χονδρά βελονοειδή ποικιλία pearlitic φάσεις σε ρυθμό 10 ° C ανά δευτερόλεπτο ψύξης. Μηχανικές ιδιότητες δουλειά είναι ενδιάμεσο μεταξύ troostite και περλίτη.

Περλίτης - ένα πλήθος κόκκων του φερρίτη και cementite, η οποία μπορεί να είναι κοκκώδες, ή σχήματος πλάκας. Σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ομαλής αποσύνθεσης του ωστενίτη σε ψύξη 1S ποσοστό ανά δευτερόλεπτο.

Beit troostite και - αναφέρονται σε σβέσης δομές, ενώ η σορβιτόλη και περλίτη μπορεί να σχηματιστεί και επαναφοράς, ανόπτησης και για την εξομάλυνση χαρακτηριστικά που ορίζουν το σχήμα και το μέγεθος των κόκκων.

Αποτέλεσμα της ανοπτήσεως επί της συγκεκριμένης ωστενίτη αποσύνθεση

Σχεδόν όλα τα είδη της ανόπτησης και εξομάλυνση με βάση το αμοιβαίο μετασχηματισμό του ωστενίτη. Πλήρης και μερική ανόπτηση χρησιμοποιείται για να doevtektoidnyh χάλυβα. Λεπτομέρειες θερμαίνεται σε ένα φούρνο πάνω από τα κρίσιμα σημεία Ac ₁ και Ac _3, αντίστοιχα. Για τον πρώτο τύπο χαρακτηρίζεται από μια παρατεταμένη περίοδο έκθεσης, η οποία εξασφαλίζει πλήρη μετατροπή: ωστενίτη-φερρίτη-ωστενίτη και περλίτη. Ακολουθούμενη από βραδεία ψύξη πρίσματα στον κλίβανο. Στην έξοδο δώσει πρόστιμο μίγμα φερρίτη και περλίτη, χωρίς εσωτερικές τάσεις και πλαστικά στερεό. Μαλακό ανόπτησης λιγότερο ενεργοβόρες, αλλάζει μόνο τη δομή του περλίτη, φερρίτη αφήνοντας σχεδόν αμετάβλητη. Κανονικοποίηση συνεπάγεται υψηλότερο ποσοστό μείωσης της θερμοκρασίας, όμως, περισσότερο πλαστικό και λιγότερο χονδροειδή δομή στην έξοδο. Για κράμα χάλυβα με περιεκτικότητα άνθρακα από 0,8 έως 1,3% όταν ψύχονται στη διάσπαση εξομάλυνση λαμβάνει χώρα προς: ωστενίτη, περλίτη, ωστενίτη-cementite.

Ένας άλλος τύπος θερμική επεξεργασία η οποία βασίζεται στις διαρθρωτικές μετασχηματισμούς, είναι ομογενοποίηση. Μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλα τμήματα. Συνεπάγεται απόλυτη επίτευξη χονδροειδή ωστενιτική κατάσταση σε θερμοκρασίες 1000-1200˚S και αντοχή σε έναν κλίβανο σε μια περίοδο έως και 15 ώρες. Ισοθερμικές μέθοδοι συνεχίζουν βραδεία ψύξη, η οποία συμβάλλει στην εξίσωση των μεταλλικών κατασκευών.

ισοθερμικό ανόπτηση

Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους επηρεασμού του μετάλλου για διευκόλυνση της κατανόησης θεωρηθεί ως ισοθερμικό μετασχηματισμό του ωστενίτη. Ωστόσο, το καθένα από αυτά μόνο σε ένα συγκεκριμένο στάδιο έχει χαρακτηριστικά. Στην πραγματικότητα, οι αλλαγές συμβαίνουν με μια σταθερή μείωση της θερμότητας, η ταχύτητα του οποίου καθορίζει το αποτέλεσμα.

Ένας τρόπος που είναι πιο κοντά στις ιδανικές συνθήκες - ισοθερμικό ανόπτησης. Η ουσία του αποτελείται επίσης στη θέρμανση και την έκθεση στην πλήρη κατάρρευση όλων των δομών του ωστενίτη. Η ψύξη πραγματοποιείται σε διάφορες φάσεις, η οποία συμβάλλει σε μια πιο αργή, πιο παρατεταμένη και περισσότερο θερμικά σταθερή αποσύνθεσης της.

1. Η ταχεία πτώση της θερμοκρασίας σε μια τιμή κάτω από 100 ° C έως Ac ₁ σημείο.
2. Εξαναγκασμένη επιτευχθείσα τιμή κατακράτησης (τοποθετείται στον κλίβανο) για μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρι την ολοκλήρωση του σχηματισμού ενός φερριτικό-pearlitic φάσεις.
3. Ψύξη σε συνθήκες άπνοιας.

Η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη για χάλυβες κράμα, οι οποίες χαρακτηρίζονται από την παρουσία υπολειμματικού ωστενίτη σε κατάσταση ψυγείου.

Υπολειμματικά ωστενίτη και ωστενιτικοί χάλυβες

Μερικές φορές είναι δυνατή η μερική διάσπαση, όταν υπάρχει ένα υπολειπόμενο ωστενίτη. Αυτό μπορεί να συμβεί στις ακόλουθες περιπτώσεις:

1. Πάρα πολύ ταχεία ψύξη όταν συμβεί πλήρης κατάρρευση. Είναι ένα δομικό συστατικό του μπαινίτη ή μαρτενσίτη.
2. Υψηλή χάλυβα, άνθρακα ή χαμηλής τιμής του κράματος, για τις οποίες χρειάζονται πολύπλοκες διαδικασίες διασπείρονται ωστενίτη μετασχηματισμούς. Απαιτεί τη χρήση ειδικών μεθόδων θερμικής επεξεργασίας, όπως, για παράδειγμα, ομογενοποίηση ή ισοθερμικό ανόπτηση.

Για high-- αριθ μέθοδος περιγράφεται από μετασχηματισμούς. Κράματος χάλυβα με νικέλιο, μαγγάνιο, χρώμιο προάγει τον σχηματισμό ωστενίτη ως κύρια στερεό δομή η οποία δεν απαιτεί επιπλέον επιρροές. Οι ωστενιτικοί χάλυβες χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή, αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στη θερμότητα και αντοχή σε επιθετικές συνθήκες εργασίας δύσκολη.

Ωστενίτη - είναι μια δομή η οποία είναι αδύνατη χωρίς σχηματισμό καθόλου θέρμανση υψηλής θερμοκρασίας του χάλυβα και η οποία συμμετέχει σε όλες σχεδόν τις μεθόδους θερμικής επεξεργασίας της για τη βελτίωση μηχανικές και επεξεργασίας ιδιότητες.