Решение: Объяснение структуры мартенсита и диаграммы распада аустенита
calendar_today
schedule
2 мин. чтения
visibility1 просмотр
help_outline
Условие задачи
Нажмите для увеличения
lightbulb
Краткий ответ
При медленном охлаждении аустенит превращается в перлит или бейнит, а не в мартенсит. Это связано с тем, что время выдержки при высоких температурах достаточно для диффузионных процессов.
check_circle
Подробное решение
Вот решение задачи, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику.
---
Решение:
4. Объяснение невозможности получения чисто мартенситной структуры при скорости охлаждения меньше критической
Для объяснения этого явления обратимся к диаграмме изотермического превращения аустенита (также известной как C-кривые или диаграммы распада аустенита).
(Здесь необходимо перерисовать диаграмму изотермического превращения аустенита, представленную на рисунке 7).
Основные элементы диаграммы:
* **Ось Y (вертикальная):** Температура, °C.
* **Ось X (горизонтальная):** Время (в логарифмическом масштабе), сек.
* **Кривые в форме буквы "С":** Эти кривые показывают начало и конец превращения аустенита в перлит, бейнит или другие структуры при изотермической выдержке. "Нос" этих кривых соответствует минимальному времени для начала превращения.
* **Линии MН и MК:** Это линии начала и конца мартенситного превращения. Мартенситное превращение не зависит от времени, а зависит только от температуры. Оно начинается при температуре MН (мартенсит начало) и заканчивается при MК (мартенсит конец).
Объяснение:
1. **Критическая скорость охлаждения (VК):** Это минимальная скорость охлаждения, при которой аустенит успевает охладиться до температуры начала мартенситного превращения (MН), минуя области перлитного и бейнитного превращений. На диаграмме это соответствует кривой охлаждения, которая касается "носа" C-кривой или проходит правее него, но не пересекает его.
2. **Скорость охлаждения меньше критической (например, V1, V2, V3 на диаграмме):** Если сталь охлаждается со скоростью, меньшей критической, то кривая охлаждения (например, V1, V2, V3) обязательно пересечет C-кривые начала перлитного или бейнитного превращения.
* **Пересечение C-кривых:** При пересечении этих кривых аустенит начинает распадаться на перлит (при более высоких температурах) или бейнит (при средних температурах).
* **Неполное мартенситное превращение:** К моменту достижения температуры MН (начала мартенситного превращения) часть аустенита уже превратится в перлит или бейнит. Следовательно, для мартенситного превращения останется только та часть аустенита, которая не успела распасться.
* **Образование смешанной структуры:** В результате при охлаждении со скоростью меньше критической в структуре стали будут присутствовать не только мартенсит, но и продукты перлитного или бейнитного превращения (феррит, цементит).
3. **Вывод:** Таким образом, чисто мартенситную структуру можно получить только в том случае, если весь аустенит успеет охладиться до температуры MН, не претерпев других превращений. Это возможно только при скорости охлаждения, равной или превышающей критическую скорость. Если скорость охлаждения меньше критической, часть аустенита неизбежно распадется на перлит или бейнит до начала мартенситного превращения, что приведет к получению смешанной структуры, а не чисто мартенситной.
