Austenite - apa ini?

perlakuan panas baja - adalah mekanisme yang kuat untuk mempengaruhi struktur dan sifat. Hal ini didasarkan pada modifikasi dari kisi kristal sebagai fungsi dari suhu permainan. Berbagai kondisi di paduan besi-karbon dapat hadir ferit, perlit, sementit dan austenit. Yang terakhir memainkan peran utama dalam semua transformasi thermal dalam baja.

definisi

Baja - paduan dari besi dan karbon, dimana kandungan karbon hingga 2,14% teori, tetapi teknologi terdiri berlaku dalam jumlah tidak lebih dari 1,3%. Dengan demikian, semua struktur yang terbentuk di dalamnya di bawah pengaruh eksternal, juga varian paduan.

Teori ini keberadaan mereka di 4 variasi: penetrasi larutan padat, larutan padat dari pengecualian, campuran mekanik atau biji-bijian senyawa kimia.

Austenite - atom karbon solusi penetrasi granetsentricheskuyu solid dalam kisi kristal kubik besi, disebut sebagai γ. atom karbon diperkenalkan ke dalam rongga kisi γ-besi. dimensinya melebihi orang-orang pori-pori antara atom-atom Fe, yang menjelaskan terbatas melewati mereka melalui "dinding" dari struktur dasar. Terbentuk selama suhu transformasi ferit dan perlit dengan meningkatkan 727s panas di atas.

Diagram dari paduan besi-karbon

Grafik yang disebut diagram fase besi-sementit dibangun oleh eksperimen, adalah demonstrasi yang jelas dari semua varian yang mungkin dari transformasi dalam baja dan besi cor. nilai-nilai tertentu untuk temperatur tertentu jumlah karbon dalam paduan membentuk titik kritis di mana ada perubahan struktural penting dalam proses pemanasan atau pendinginan, mereka juga membentuk garis kritis.

baris GSE yang berisi titik dan Ac ₃ Ac _m, menampilkan tingkat kelarutan karbon dengan meningkatnya tingkat panas.

Fitur pendidikan

Austenite - struktur yang terbentuk selama pemanasan baja. Ketika temperatur kritis untuk membentuk perlit dan material yang tidak terpisahkan ferit.

variasi pemanasan:

1. Seragam, sampai mencapai nilai yang diinginkan, kutipan singkat pendinginan. Tergantung pada karakteristik paduan, austenit yang dapat dibentuk sebagai sepenuhnya atau sebagian.
2. Lambat kenaikan suhu, periode panjang mempertahankan tingkat yang dicapai panas untuk membentuk austenit murni.

Sifat-sifat bahan dipanaskan, serta yang yang akan terjadi sebagai akibat dari pendinginan. Banyak tergantung pada tingkat yang dicapai oleh panas. Hal ini penting untuk menghindari overheating atau perepal.

Mikro dan Properti

Masing-masing tahapan, khas paduan besi-karbon, cenderung memiliki struktur array dan biji-bijian. austenit struktur - piring memiliki bentuk dekat dengan jarum-seperti dan pikiran, dan serpihan. Ketika sepenuhnya dibubarkan karbon dalam butir γ-besi memiliki bentuk tanpa inklusi sementit gelap terang.

Kekerasan 170-220 HB. konduktivitas termal dan listrik lebih rendah dari ferit. sifat magnetik tidak tersedia.

Varian dan laju pendinginan mengarah pada pembentukan versi yang berbeda dari negara "dingin": martensit, bainit, troostite, sorbitol, perlite. Mereka memiliki struktur seperti jarum, tapi dispersi partikel yang berbeda, ukuran butir dan partikel sementit.

Pengaruh pendinginan austenit

pembusukan austenit terjadi di titik-titik kritis yang sama. Efektivitasnya tergantung pada faktor-faktor berikut:

1. Tingkat pendinginan. Mempengaruhi sifat dari kotoran karbon, pembentukan biji-bijian, pembentukan struktur mikro akhir dan sifat-sifatnya. Hal ini tergantung pada lingkungan, yang digunakan sebagai pendingin.
2. Ketersediaan komponen isotermal pada salah satu tahap pembusukan - diturunkan ke tingkat suhu tertentu, panas dipertahankan stabil selama waktu tertentu, setelah pendinginan cepat dilanjutkan, atau apakah itu terjadi dalam hubungannya dengan aparat pemanas (oven).

Dengan demikian, terisolasi dan berkesinambungan isotermal transformasi austenit.

Fitur transformasi karakter. grafik

C-berbentuk grafik yang menunjukkan pola perubahan struktur mikro logam dalam interval waktu tergantung pada perubahan suhu - diagram transformasi austenit ini. Pendinginan yang sebenarnya terus menerus. Hanya ada fase-fase tertentu dipaksa retensi panas. Grafik menggambarkan kondisi isotermal.

Karakter dapat menyebar dan difusi.

Pada perubahan kecepatan standar mengurangi panas butir austenit difusi terjadi. Atom zona ketidakstabilan termodinamika mulai bergerak bersama-sama. Mereka yang tidak berhasil menembus kisi besi, membentuk inklusi sementit. Mereka bergabung dengan partikel tetangga karbon, dibebaskan dari kristal-nya. Sementit terbentuk pada batas butir disintegrasi. kristal murni merupakan masing-piring ferit. Struktur tersebar terbentuk - campuran biji-bijian, ukuran dan konsentrasi yang tergantung pada kecepatan pendinginan dan kandungan karbon dalam paduan. Dibentuk sebagai perlit dan fase perantara nya: sorbitol, troostite, bainit.

Dengan suhu pengurangan kecepatan yang signifikan dekomposisi austenit tidak bersifat difusi. distorsi kristal kompleks yang terjadi di mana semua atom secara bersamaan bergerak dalam pesawat tanpa mengubah lokasi. Kurangnya difusi kontribusi terhadap munculnya martensit.

Pengaruh pendinginan pada karakteristik dekomposisi austenit. martensit

Pengerasan - jenis perlakuan panas, yang pada dasarnya terdiri secara cepat pemanasan sampai suhu tinggi di atas titik kritis dan Ac ₃ Ac _m, diikuti dengan pendinginan cepat. Jika penurunan suhu berlangsung dengan air pada kecepatan lebih dari 200 ° C per detik, maka fase acicular memiliki nama martensit padat.

Ini adalah solusi yang solid jenuh karbon dalam penetrasi besi kisi jenis kristal dengan α. Karena atom gerakan kuat terdistorsi dan membentuk kisi tetragonal yang berfungsi penyebab pengerasan. Struktur yang terbentuk memiliki volume yang lebih besar. kristal yang dihasilkan dibatasi pesawat dikompresi piring nukleasi acicular.

Martensit - tahan lama dan sangat keras (700-750 HB). Dibentuk secara eksklusif sebagai akibat dari kecepatan tinggi pendinginan.

Tempering. struktur difusi

Austenit - adalah pembentukan yang dapat diproduksi artifisial bainit, troostite, sorbite, dan perlit. Jika pendinginan quenching terjadi untuk kecepatan rendah, konversi dilakukan difusi, mekanisme mereka dijelaskan di atas.

Troost - adalah perlit, yang ditandai dengan tingkat tinggi dispersi. Dibentuk pada 100 ° C penurunan panas saat itu. Sejumlah besar butiran halus dari ferit dan sementit didistribusikan ke seluruh pesawat. "Hardened" aneh sementit piring bentuk dan troostite yang dihasilkan dari tempering berikutnya, memiliki visualisasi granular. Kekerasan - HB 600-650.

Bainit - fase menengah, yang merupakan kristal bahkan lebih dari campuran tinggi tersebar dari ferit dan sementit. Menurut sifat mekanik dan teknologi kalah dengan martensit, tapi melebihi troostite. Dibentuk dalam kisaran suhu di mana difusi adalah mustahil dan gaya tekan dan memindahkan struktur kristal untuk mengkonversi ke martensit - tidak cukup.

Sorbitol - berbagai acicular fase perlitik kasar pada tingkat 10 ° C per detik pendinginan. Sifat pekerjaan mekanik menengah antara troostite dan perlit.

Perlite - pluralitas butir ferit dan sementit, yang mungkin granular, atau bentuk piring. Terbentuk sebagai hasil dari dekomposisi kelancaran austenit pada pendinginan 1s tingkat per detik.

Beit troostite dan - mengacu pada struktur memuaskan, sedangkan sorbitol dan perlit dapat dibentuk dan tempering, anil dan normalisasi fitur yang menentukan bentuk dan ukuran butir.

Pengaruh anil pada dekomposisi austenit tertentu

Hampir semua jenis anil dan normalisasi berdasarkan pada transformasi timbal balik dari austenit. anil penuh dan paruh waktu digunakan untuk doevtektoidnyh baja. Rincian dipanaskan dalam oven di atas titik-titik kritis Ac ₁ dan Ac _3, masing-masing. Untuk tipe pertama ditandai dengan periode kontak yang terlalu lama, yang menjamin konversi lengkap: austenit-ferit-austenit dan perlit. Diikuti oleh billet pendinginan lambat dalam tungku. Pada output memberikan campuran baik ferit dan perlit, tanpa tekanan internal dan plastik solid. Lembut anil sedikit energi-intensif, hanya perubahan struktur perlit, ferit meninggalkan hampir tidak berubah. Normalisasi menyiratkan tingkat yang lebih tinggi dari penurunan suhu, bagaimanapun, lebih plastik dan struktur kurang kasar di outlet. Untuk paduan baja dengan kandungan karbon dari 0,8-1,3% jika didinginkan dalam pembusukan normalisasi terjadi terhadap: austenit, perlit, austenit-sementit.

Tipe lain dari perlakuan panas yang didasarkan pada transformasi struktural, adalah homogenisasi. Hal ini berlaku untuk sebagian besar. Ini menyiratkan mutlak mencapai keadaan kasar austenitik pada suhu 1000-1200˚S dan daya tahan dalam tungku pada periode hingga 15 jam. proses isotermal terus pendinginan lambat, yang memberikan kontribusi untuk pemerataan dari struktur logam.

anil isotermal

Masing-masing metode mempengaruhi logam untuk fasilitasi pemahaman dianggap sebagai transformasi isotermal dari austenit. Namun, masing-masing hanya pada tahap tertentu memiliki karakteristik. Pada kenyataannya, perubahan terjadi dengan penurunan stabil panas, kecepatan yang menentukan hasilnya.

Salah satu cara yang paling dekat dengan kondisi ideal - anil isotermal. esensinya juga terdiri dalam pemanasan dan paparan runtuhnya lengkap dari semua struktur di austenit. pendinginan diwujudkan dalam beberapa tahap, yang memberikan kontribusi untuk stabil lebih lambat, lebih lama dan lebih termal dari pembusukan nya.

1. Penurunan suhu yang cepat ke nilai di bawah 100 ° C untuk Ac ₁ poin.
2. Paksa nilai mencapai retensi (ditempatkan dalam tungku) untuk waktu yang lama sampai selesainya pembentukan fase feritik-perlitik.
3. Pendinginan dalam masih udara.

Metode ini berlaku untuk baja paduan, yang ditandai dengan kehadiran austenit sisa dalam keadaan didinginkan.

austenit sisa dan baja austenitik

Kadang-kadang mungkin pembusukan parsial, ketika ada austenit sisa. Hal ini dapat terjadi dalam situasi berikut:

1. pendinginan yang terlalu cepat ketika rincian lengkap terjadi. Ini adalah komponen struktural bainit atau martensit.
2. baja karbon tinggi atau paduan rendah, yang proses yang rumit tersebar transformasi austenit. Hal ini membutuhkan penggunaan metode perlakuan panas khusus, seperti, misalnya, homogenisasi atau isotermal annealing.

Untuk high-- Tidak ada proses yang dijelaskan oleh transformasi. Paduan baja dengan nikel, mangan, kromium mempromosikan pembentukan austenit sebagai struktur padat primer yang tidak memerlukan pengaruh tambahan. baja austenitik ditandai dengan kekuatan tinggi, ketahanan korosi dan tahan panas, tahan panas dan tahan terhadap kondisi kerja yang agresif sulit.

Austenite - adalah struktur yang tidak mungkin tanpa membentuk tidak ada pemanas suhu tinggi dari baja dan yang terlibat dalam hampir semua metode perlakuan panas untuk meningkatkan sifat mekanik dan pengolahan.