Austeniet - wat is dit?

Warmtebehandeling van staal - is een krachtig mechanisme om de structuur en eigenschappen beïnvloeden. Het is gebaseerd op modificaties van het kristalrooster als functie van de temperatuur van het spel. De verschillende omstandigheden ijzerkoolstof legering onderhavige ferriet, perliet, cementiet en austeniet zijn. Dit laatste speelt een belangrijke rol in alle thermische veranderingen in het staal.

definitie

Staal - een legering van ijzer en koolstof, waarbij het koolstofgehalte tot 2,14% van de theorie, maar het is technisch toepasbaar omvat in een hoeveelheid van niet meer dan 1,3%. Bijgevolg alle structuren die hierin door externe invloeden worden gevormd, zijn ook varianten legeringen.

De theorie is hun aanwezigheid in 4 varianten infiltratie vaste oplossing, een vaste oplossing van uitzondering een mechanisch mengsel of een chemische verbinding korrels.

Austeniet - een vast koolstofatoom granetsentricheskuyu penetratie oplossing in een kubisch kristalrooster van ijzer, aangeduid als γ. koolstofatoom wordt ingebracht in de holte van γ-ijzerrooster. De afmetingen dan die poriën tussen Fe atomen, waarbij de beperkte leiden daarvan door de "wand" van de basisstructuur uitgelegd. Gevormd tijdens transformatietemperatuur van ferriet en perliet door meer warmte 727 hierboven.

Het diagram van ijzer-koolstoflegeringen

Grafiek genoemd fasediagram van de ijzer-cementiet geconstrueerd door experimenten, is een duidelijk bewijs van alle mogelijke varianten van transformaties in staal en gietijzer. Specifieke waarden voor een gegeven temperatuur de hoeveelheid koolstof in de legering een kritisch punt waarbij er belangrijke structurele veranderingen in de verwarmings- of koelproces vormen zij een kritischer.

GSE lijn die punt en _AC3 Ac _{m bevat,} wordt het niveau van koolstof oplosbaarheid met stijgende warmte niveaus.

educatieve functies

Austeniet - een structuur die wordt gevormd tijdens het verwarmen staal. Wanneer de kritische temperatuur perliet en ferriet integraal materiaal.

Verwarming varianten:

1. Uniforme, totdat de gewenste waarde, een kort fragment koelen. Afhankelijk van de eigenschappen van de legering, kan de austeniet worden gevormd als een geheel of gedeeltelijk.
2. De langzame stijging van de temperatuur, een lange periode van het behoud van het bereikte niveau van warmte aan een pure austeniet te vormen.

De eigenschappen van het verhitte materiaal, alsmede die welke zou optreden als gevolg van afkoeling. Veel hangt af van de resultaten van de warmte-niveau. Het is belangrijk om oververhitting of perepal voorkomen.

Microstructuur en Properties

Elke fase, typisch ijzerkoolstof legeringen neiging bezitten de structuur van arrays en korrels. austenietstructuur - plaat met een vorm dichtbij de naaldachtige en geest en schilferig. Bij volledige koolstof in de γ-ijzer korrels opgelost een vorm zonder helder donker cementiet insluitsels.

De hardheid van 170-220 HB. Thermische en elektrische geleidbaarheid lager dan die van ferriet. Magnetische eigenschappen zijn niet beschikbaar.

Varianten en afkoelsnelheid leidt tot de vorming van verschillende versies van de "koude" toestand: martensiet, bainiet, troostiet, sorbitol, perliet. Ze hebben naaldachtige structuur, maar verschillende deeltjesdispersie, de korrelgrootte en cementiet deeltje.

Invloed van koeling austeniet

austeniet verval in eenzelfde kritische punten. De doeltreffendheid ervan is afhankelijk van de volgende factoren:

1. De koelsnelheid. Beïnvloedt de aard van de koolstof onzuiverheden de vorming van korrels, de vorming van de uiteindelijke microstructuur en eigenschappen. Het hangt van het milieu, die wordt gebruikt als koelmiddel.
2. Beschikbaarheid isotherme onderdeel op een van de stadia van verval - wordt verlaagd tot een bepaald temperatuurniveau, de warmte stabiel gehandhaafd gedurende een bepaalde tijd, waarna snel afkoelen wordt voortgezet, of dat het voorkomt in combinatie met een verwarmingsinrichting (oven).

Aldus geïsoleerde en continue isotherme transformatie van austeniet.

Kenmerken van karakter transformaties. tabel

C-vormige grafiek die het patroon van verandering van de metalen microstructuur in het tijdsinterval afhankelijk van de temperatuurverandering toont - het austenitische transformatiediagram. De werkelijke koeling continu. Er zijn slechts bepaalde fasen gedwongen warmte vast te houden. De grafiek beschrijft de isotherme omstandigheden.

Het karakter kan diffuus en Diffusionless zijn.

Bij standaard snelheid te verminderen verspreiding van de warmte austenietkorrels optreedt. De thermodynamische instabiliteit zone atomen beginnen samen bewegen. Degenen die niet in slagen om de ijzeren rooster dringen, vormen cementiet insluitsels. Zij zijn samen met de naburige koolstofdeeltjes, ontdaan van de kristallen. Cementiet gevormd bij de grenzen van de korrels desintegreren. Gezuiverde kristallen vormen respectieve ferrietplaat. Gedispergeerd wordt gevormd - mengsel van korrels, de grootte en de concentratie afhankelijk is van de snelheid van het afkoelen en het gehalte aan koolstof in de legering. Gevormd als perliet en tussenfasen: sorbitol, troostiet, bainiet.

Met een significante vermindering van de snelheid temperatuur doet austeniet ontleding niet diffuus natuur. Complexe kristalverstoring optreden waarin alle atomen tegelijkertijd bewegen in een vlak zonder dat locatie. Het gebrek aan diffusie draagt bij tot het ontstaan van martensiet.

Het effect van het afschrikken op austeniet ontleding kenmerken. martensiet

Hardening - een type warmtebehandeling, die in wezen bestaat uit een snelle opwarming naar temperaturen boven het kritische punt en Ac Ac _{m 3,} gevolgd door snel afkoelen. Als de temperatuurdaling plaatsvindt met water met een snelheid van meer dan 200 ° C per seconde, dan een vaste naaldvormige fase met martensiet naam.

Het is een oververzadigde vaste oplossing van koolstof in ijzer penetratie soort kristalrooster met α. Door de krachtige bewegingen atomen vervormd en vormt een tetragonaal rooster dat dient veroorzaken harden. Het gevormde structuur een groter volume. De verkregen kristallen werden begrensd vlak geperst kiemen naaldvormige plaatjes.

Martensiet - duurzaam en zeer hard (700-750 HB). uitsluitend gevormd als gevolg van high-speed blussen.

Temperen. diffusie structuur

Austeniet - is de vorming van die kunstmatig kan worden geproduceerd bainiet, troostiet, sorbitol en perliet. Indien het afschrikken koeling treedt op bij lagere snelheden, de omzetting uitgevoerd diffusie, het hierboven beschreven mechanisme.

Troost - perliet, die wordt gekenmerkt door een hoge dispersiegraad. Gevormd bij 100 ° C afname in de hitte van het moment. Een groot aantal fijne korrels van ferriet en cementiet wordt verdeeld over het gehele vlak. "Gehard" eigenaardige cementiet plaatvorm en troostiet gevolg van daaropvolgende tempering, een korrelige visualisatie. Hardheid - HB 600-650.

Bainiet - een tussenfase, die nog meer kristallen van hoog gedispergeerd mengsel van ferriet en cementiet. Volgens de mechanische en technologische eigenschappen inferieur aan martensiet, maar overschrijdt troostiet. Gevormd binnen het temperatuurtraject waarin de diffusie mogelijk de drukkracht en zet de kristallijne structuur te converteren naar martensiet - onvoldoende.

Sorbitol - de grove naaldvormige verscheidenheid perliet fasen bij koelsnelheid van 10 ° C per seconde. Mechanische job eigenschappen zijn intermediair tussen troostiet en perliet.

Perliet - meerdere korrels van ferriet en cementiet, dat korrelvormig kan zijn, of plaatvorm. Gevormd als gevolg van de soepele ontleding van austeniet bij een koelsnelheid 1's per seconde.

Beit troostiet en - verwijzen naar een quench structuren, terwijl sorbitol en perliet kunnen worden gevormd en temperen, gloeien en normaliseren kenmerken die de vorm en grootte van korrels definiëren.

Effect van gloeien van de specifieke austeniet ontleding

Bijna alle soorten gloeien en normalisering op basis van wederzijdse transformatie van austeniet. Volledige en part-time gloeien wordt gebruikt om staal doevtektoidnyh. Details verwarmd in een oven boven de kritische punten Ac Ac ₁ en _3, respectievelijk. Voor het eerste type wordt gekenmerkt door een langdurige blootstelling periode, die zorgt voor volledige omzetting: austeniet-ferriet-austeniet en perliet. Gevolgd door langzame afkoeling knuppels in de oven. Aan de uitgang te fijne mengsel van ferriet en perliet, zonder inwendige spanningen en kunststof vaste stof. Zachtgloeien minder energie-intensief, maar verandert de structuur van perliet, ferriet, waardoor vrijwel onveranderd. Normalisatie impliceert een hogere temperatuur daling echter meer kunststof en minder grove structuur bij de uitlaat. Voor staallegering met een koolstofgehalte van 0,8 tot 1,3% bij afkoeling in de normalisering verval optreedt richting: austeniet, perliet, austeniet-cementiet.

Een ander type warmtebehandeling die is gebaseerd op de structurele veranderingen, is homogenisatie. Het is van toepassing op grote delen. Het impliceert absolute bereiken grof austenitische toestand bij temperaturen 1000-1200˚S en uithoudingsvermogen in een oven in een periode van maximaal 15 uur. Isotherme processen blijven langzame afkoeling, die bijdraagt tot gelijkschakeling van de metalen structuren.

isothermisch gloeien

Elk van deze werkwijzen beïnvloeden de metalen biedt om inzicht geacht isotherme transformatie van austeniet. Echter, elk van hen slechts op een bepaald stadium heeft kenmerken. In werkelijkheid, veranderingen optreden met een gestage afname van warmte, waarvan de snelheid bepaalt het resultaat.

Een manier die het dichtst bij de ideale omstandigheden - isothermisch gloeien. De essentie bestaat ook in verwarming en de blootstelling aan de volledige ineenstorting van alle structuren in het austeniet. De koeling wordt gerealiseerd in verschillende fasen, wat bijdraagt aan een langzamere, verlengde en thermisch stabiel is verval.

1. De snelle daling van de temperatuur tot een waarde beneden 100 ° C tot Ac ₁ punt.
2. Gedwongen retentie bereikte waarde (geplaatst in de oven) gedurende lange tijd tot voltooiing van de vorming van een ferritisch-perlitisch fasen.
3. Koeling in stilstaande lucht.

De werkwijze is toepasbaar voor staallegeringen, die worden gekenmerkt door de aanwezigheid van resterend austeniet in een gekoelde toestand.

Restausteniet en austenitische staalsoorten

Soms is het mogelijk gedeeltelijke verval, wanneer er sprake is van een resterend austeniet. Dit kan zich voordoen in de volgende situaties:

1. Een te snelle koeling bij volledige doorslag optreedt. Het is een structurele component van bainiet of martensiet.
2. Koolstofstaal of laaggelegeerd, waarvoor werkwijzen zijn gecompliceerd gedispergeerd austeniet transformaties. Het gebruik vereist van speciale warmtebehandeling methoden, zoals bijvoorbeeld homogeniseren of isothermisch gloeien.

Voor high-- geen proces wordt beschreven door transformaties. Legeren staal met nikkel, mangaan, chroom bevordert de vorming van austeniet als primaire vaste structuur die extra invloeden vereist. Austenitische staalsoorten worden gekenmerkt door een hoge sterkte, corrosiebestendigheid en hittebestendigheid, hittebestendigheid en bestendigheid tegen agressieve werkomstandigheden moeilijk.

Austeniet - een structuur die mogelijk zonder vorming geen hogetemperatuurverwarmingscircuit staal en is betrokken bij bijna alle warmtebehandelingsmethoden mechanische en verwerkingseigenschappen te verbeteren.