Превращение остаточного аустенита при отпуске

Отпуск – термообработка, заключающаяся в нагреве закаленной стали до Т < А₁, выдержке и последующем охлаждении с целью получения более стабильного фазового состояния.

При отпуске понижается твердость и возрастает пластичность и вязкость стали.

Имеем мартенсит, в котором много углерода и у которого большая плотность дислокации (10¹² см¯ ²). Энергетически выгодно для атомов внедрения располагаться над лишней дислокацией – образуется атмосфера Котрелла на только возникших дислокациях. Расстояние между дислокациями 30 межатомных расстояний (10 мм).

Концентрация углерода в твердом растворе уменьшается, уменьшается тетрогональность мартенсита → возникают насыщенные атмосферы Котрелла. Такой мартенсит называется мартенситом отпуска.

1. Мзак → Мотп отличия: концентрация углерода ниже, тетрогональность меньше, дислокация забита атомами углерода.

2. Плотность уменьшается, размеры образца увеличиваются, остаточный аустенит исчезает. По мартенситному механизму от превращения в мартенсит:

γост → Мзак → Мотп. Если остаточного аустенита много, то растет твердость образца. Если его нет то пункт 2 отсутствует

3. Вблизи линии дислокации нарастают атомы углерода. Это место возникновения зародышей карбида.

Мотп → Мотп + Fe₂C – троостит отпуска

α ε-карбид

основное число атомов находится на поверхности кристалликов. Расположение атомов на границе Fe2c состоит из сотни атомов, следовательно определить его решетку трудно. А мартенсит отпуска уже мало отличим от α.

4. а) Fe₂C→Fe₃C

по мере роста Fe₂C доля атомов на поверхности снижается, роль граничной энергии уменьшается

б) 10¹² см^-2 → 10⁸ см^-2 – идет рекристаллизация

уменьшается плотность дислокации). В итоге получается сорбит отпуска (тростит и сорбит отпуска образуется при 300^о – 650^о). Они состоят из феррита и цементита, имеют почти такую же твердость, как тростит и сорбит.

5. Коалесценция и сфероидизация карбидов, т.е. частица

Fe₃C крупнее и более округлые

3. У партии металла утерян сертификат. Известно лишь, что это легированная инструментальная сталь. Установить класс стали. В распоряжении лабораторная нагревательная печь и твердомер. Обоснуйте план действий.

1. Фиксируем исходную твердость стали

2. Инструментальная сталь: ПК (перлитный класс) или КК (карбидный класс)

3. Проведем процедуру закалки

Т_ЗАК = 723 + 50 = 773 ^оС

Основные носители прочности сталей КК карбиды, поэтому после закалки прочность изменится слабо.

Перлитный класс: при нагреве перлит:

(α + К) → γ - прочность возрастет сильно

4. Делаем выводы о принадлежности стали к классу: слабо δ НВ → КК

сильно δ НВ → ПК

(δ НВ относительно начальной прочности).

Задача№5 Сталь 0,7 нагрета до 800⁰ и закалена в воде. Какова ее структура? Каков хим. состав каждой СС? Какова масса чего-то там?

Сталь 07 нагрета до 800^о и закалена в печке