Превращения мартенсита в перлит при отпуске

Отпуском называют термическую операцию, заключающуюся в нагреве закаленной стали до температуры ниже Аc₁, с последующей выдержкой и охлаждением с заданной скоростью. В процессе нагрева происходят объемные и структурные изменения в стали.

Мартенсит закалки – неравновесная структура, сохраняющаяся при низких температурах. При закалке возникают большие внутренние напряжения в результате объемных изменений: мартенсит имеет больший объем, чем аустенит. Для получения более равновесного состояния после закалки изделия подвергают отпуску, нагревая их до температур ниже Ас₁.

Различают четыре основных превращения, происходящих при нагреве закаленной стали.

I превращение. В интервале температур 80 – 200^ОС в отдельных участках исходного мартенсита происходит выделение тончайших пластин карбида железа, так называемый ε-карбид, по составу близкий к Fe₂C. В результате образуется структура отпущенный мартенсит.

II превращение. В интервале температур 200 - 300^ОС остаточный аустенит переходит в отпущенный мартенсит. При этом происходит уменьшение тетрагональности мартенсита и при температурах ближе к 300^ОС начинается обособление и рост частичек карбида.

III превращение. В интервале температур 300 - 400^ОС карбидные частицы полностью обособляются, приобретают строение Fe₃C и начинают расти. Образующаяся высокодисперсная смесь феррита и цементита называется трооститом отпуска.

IV превращение. Выше 400 ^ОС происходит рост частиц карбида. При 550-600 ^ОС образуется сорбит отпуска.В отличие от сорбита закалки сорбит отпуска имеет округлую форму выделений цементита.

Сорбит отпуска, отличается от аналогичных структур, полученных при непрерывном охлаждении. Выделения цементита в нем имеют зернистую форму, тогда как после непрерывного охлаждения из аустенитной области они имеют пластинчатую форму. При одинаковой твердости тростит и сорбит отпуска по сравнению с троститом и сорбитом, полученным при непрерывном охлаждении, имеют более высокие значения пределов текучести и ударной вязкости.

При нагреве стали до 650-700 ^ОС получают перлит отпуска(зернистый перлит).

Основы технологии термической обработки стали

Основными видами термической обработки стали являются отжиг, закалка и отпуск.