Распад аустенита на ферритоцементитную смесь при охлаждении

Скорость эвтектоидного распада аустенита зависит от степени переохлаждения. Снижение температуры (увеличение степени переохлаждения), с одной стороны, увеличивает разность свободных энергий аустенита и перлита, что ускоряет превращение, а с другой – сопровождается уменьшением скорости диффузии углерода, что замедляет превращение. Суммарное действие обоих факторов приводит к тому, что вначале, с увеличением степени переохлаждения, скорость превращения аустенита в перлит возрастает, достигает при каком-то значении переохлаждения максимума, а затем убывает. При 727°С скорость превращения равна нулю, так как при этой температуре равна нулю разность свободных энергий аустенита и перлита, а при температурах ниже 200°С скорость превращения также равна нулю, так как при этих температурах практически равна нулю скорость диффузии углерода.

Кинетика эвтектоидного превышения аустенита изображается С -образными кривыми на диаграмме изотермического превращения переохлаждённого аустенита (рис. 2.3). С -образные кривые строят следующим образом.

Тонкие стальные образцы с содержанием 0,8% углерода нагревают до температуры выше Ас ₁ (до полной аустенизации), и затем быстро переносят в соляную ванну с температурой, до которой нужно переохладить аустенит. Начало и конец распада аустенита при данной температуре можно определить несколькими методами, но самый надёжный и удобный – магнитометрический. При эвтектоидном превращении аустенита сталь переходит из парамагнитного в ферромагнитное состояние (аустенит парамагнетен, феррит – ферромагнетен). Магнитометрический метод позволяет количественно определить степень превращения аустенита в любой момент изотермической выдержки, так как интенсивность намагничивания образца пропорциональна количеству образовавшегося феррита.

В эвтектоидной стали при температурах около 550°С переохлаждённый аустенит наименее устойчив (см. рис. 2.3).

В зависимости от степени переохлаждения аустенита различают три температурные области его превращения: перлитную, промежуточного превращения и мартенситную.