Превращение перлита в аустенит

Превращение П → А в полном соответствии с ДС системы Fe – Fe₃C может совершаться лишь при очень медленном нагреве. При обычных условиях нагрева превращение запаздывает, и получается перегрев, т.е. превращение происходит при температурах несколько более высоких, чем по диаграмме.

Перегретый выше А_с1 перлит с различной скоростью в зависимости от степени перегрева превращается в аустенит. Например, при быстром нагреве и выдержке при 780ºС превращение П → А завершается за 2 мин., а при 740ºС – за 8 мин.

При перлитно-аустенитном превращении первые зёрна аустенита образуются на границе между Ф и Ц – структурными составляющими П. Т.к. эта граница весьма разветвлена, то превращение начинается с образования множества мелких зёрен. Размер таких зёрен характеризует так называемую величину начального зерна аустенита.

Дальнейший нагрев (или выдержка) по окончании превращения вызывает рост аустенитных зёрен. Рост зерна – самопроизвольно протекающий процесс, т.к. при этом уменьшается суммарная поверхность зёрен (уменьшается поверхностная энергия), высокая температура обеспечивает лишь достаточную скорость.

Различают 2 типа сталей: наследственно мелкозернистые (НМЗ) и наследственно крупнозернистые (НКЗ); первые характеризуются малой склонностью к росту зерна, вторые – повышенной склонностью.

Т.о., различают: 1) начальное зерно – размер зерна А в момент окончания перлитно-аустенитного превращения; 2) наследственное (природное) зерно – склонность аустенитных зёрен к росту; 3) действительное зерно – размер зерна А в данных конкретных условиях.

НКЗ

900-950º НМЗ

D_А

727º

D_П

Аустенитные зёрна растут только при нагреве (при последующем охлаждении они не измельчаются), поэтому максимальная температура нагрева стали в аустенитном состоянии и её наследственная зернистость определяют окончательный размер зерна.

Укрупнение зерна А в стали сильно снижает ударную вязкость.