Austénite – qu'est-ce?

Le traitement thermique d'acier – est un mécanisme puissant pour influencer sa structure et ses propriétés. Il est basé sur les modifications du réseau cristallin en fonction de la température du jeu. Les différentes conditions dans l'alliage fer-carbone peuvent être présentes en ferrite, perlite, de la cémentite et austénite. Ce dernier joue un rôle majeur dans toutes les transformations thermiques dans l'acier.

définition

Acier – un alliage de fer et de carbone, dans lequel la teneur en carbone est jusqu'à 2,14% de la théorie, mais il est technologiquement comprend en vigueur dans une quantité non supérieure à 1,3%. En conséquence, toutes les structures qui sont formées dans celle-ci sous des influences extérieures, sont également des variantes alliages.

La théorie est leur existence en 4 variations: solution solide de pénétration, une solution solide d'une exception, un mélange mécanique ou un grains de composés chimiques.

Austénite – une solution de pénétration de granetsentricheskuyu d'atomes de carbone solide dans un réseau cristallin cubique de fer, désigné par γ. atome de carbone est introduit dans la cavité du réseau γ-fer. Ses dimensions dépassent les pores entre les atomes de Fe, ce qui explique la limite les passant à travers le « mur » de la structure de base. Formée au cours de température de transformation de la ferrite et de perlite en augmentant les 727s de chaleur ci-dessus.

Le schéma d'alliages fer-carbone

Graphique diagramme de phase appelé du fer-cémentite construit par l'expérimentation, est une démonstration claire de toutes les variantes possibles de transformations dans les aciers et les fontes. Des valeurs spécifiques pour une température donnée, la quantité de carbone dans l'alliage forment un point critique dans laquelle il y a des changements structurels importants dans les procédés de chauffage ou de refroidissement, elles forment également une ligne critique.

GSE ligne qui contient le point Ac ₃ et _{m Ac,} affiche le niveau de solubilité du carbone avec l' augmentation des niveaux de chaleur.

Caractéristiques pédagogiques

Austénite – une structure qui est formée lors du chauffage de l'acier. Lorsque la température critique afin de former de la perlite et de matériau ferrite intégrale.

variations de chauffage:

1. Uniforme, jusqu'à atteindre la valeur souhaitée, un bref extrait de refroidissement. Selon les caractéristiques de l'alliage, l'austénite peut être formé comme un tout ou en partie.
2. La montée lente en température, une longue période de maintien du niveau atteint de la chaleur pour former un austénite pure.

Les propriétés de la matière chauffée, ainsi que celle qui se produirait en raison d'un refroidissement. Tout dépend du niveau atteint par la chaleur. Il est important d'éviter la surchauffe ou perepal.

Propriétés et microstructures

Chacune des phases, typiques des alliages fer-carbone, ont tendance à posséder la structure des tableaux et des grains. structure d'austénite – plaque ayant une forme proche de l'aiguille en forme et de l'esprit, et squameuse. Lorsqu'il est complètement dissous carbone dans les grains γ-fer ont une forme sans lumière inclusions de cémentite sombres.

La dureté de 170-220 HB. La conductivité thermique et électrique est inférieure à celle du ferrite. Les propriétés magnétiques ne sont pas disponibles.

Variantes et vitesse de refroidissement conduit à la formation de différentes versions de l'état « froid »: martensite, bainite, troostite, sorbitol, perlite. Ils ont une structure en forme d'aiguille, mais différente dispersion des particules, la taille des grains et des particules de cémentite.

Influence du refroidissement austénite

carie austénite se produit dans les mêmes points critiques. Son efficacité dépend des facteurs suivants:

1. La vitesse de refroidissement. Affecte la nature des impuretés de carbone, la formation des grains, la formation de la microstructure finale et ses propriétés. Cela dépend de l'environnement, qui est utilisé comme réfrigérant.
2. Disponibilité composant isotherme sur l'un des stades de décomposition – est abaissée à un certain niveau de température, la chaleur est maintenue stable pendant un certain temps, après quoi on poursuit le refroidissement rapide, ou si elle se produit en liaison avec un appareil de chauffage (four).

Ainsi, la transformation isotherme isolé et continu de l'austénite.

Caractéristiques des transformations de caractère. graphique

graphique en forme de C que présente le diagramme de changement de la microstructure de métal dans l'intervalle de temps en fonction de la variation de température – ce diagramme de transformation en austénite. Le refroidissement réelle en continu. Il n'y a que certaines phases forcées rétention de la chaleur. Le graphique décrit les conditions isothermes.

Caractère peut être diffuse et sans diffusion.

Au changement de vitesse standard réduisent les grains austénite de diffusion de chaleur se produit. Les atomes de la zone d'instabilité thermodynamique commencent à se déplacer ensemble. Ceux qui ne parviennent pas à pénétrer dans le réseau de fer, forment des inclusions cémentite. Ils sont rejoints par les particules voisines de carbone, libéré de ses cristaux. Cémentite est formée au niveau des limites des grains de délitement. cristaux purifiés constituent plaque de ferrite respective. structure dispersée est formée – mélange de grains, la taille et la concentration dépend de la rapidité du refroidissement et de la teneur en carbone dans l'alliage. Formé comme perlite et de ses phases intermédiaires: le sorbitol, le troostite, bainite.

Avec la température de réduction de vitesse importante décomposition austénite ne pas la nature diffusive. distorsion de cristal complexe se produisant dans lesquels tous les atomes se déplacent simultanément dans un plan sans changer l'emplacement. L'absence de diffusion contribue à l'émergence de martensite.

L'effet de la trempe des caractéristiques de décomposition austénite. martensite

Durcissement – un type de traitement thermique, qui consiste essentiellement en un échauffement rapide à des températures élevées au- dessus du point critique et l'Ac Ac _{3 m,} suivie d' un refroidissement rapide. Si la diminution de la température a lieu avec de l'eau à une vitesse de plus de 200 ° C par seconde, puis une phase aciculaire solide ayant le nom de martensite.

Il est une solution solide sursaturée de carbone dans la pénétration réseau cristallin de type fer avec α. En raison des puissants mouvements des atomes est déformée et forme un réseau tétragonal qui sert la cause de durcissement. La structure formée possède un plus grand volume. Les cristaux résultants ont été délimitées plaques planes nucléée aciculaires comprimé.

Martensite – durable et très dur (700-750 HB). Formée exclusivement à la suite de la trempe à haute vitesse.

Trempe. Structure de diffusion

Austénite – est la formation qui peut être produit artificiellement bainite, troostite, sorbite et perlite. Si le refroidissement de trempe se produit pour des vitesses plus faibles, la conversion effectuée diffusion, leur mécanisme décrit ci-dessus.

Troost – est la perlite, qui est caractérisée par un degré élevé de dispersion. Formé à 100 ° C diminution de la chaleur du moment. Un grand nombre de grains fins de la ferrite et de cémentite est répartie sur tout le plan. « Hardened » forme particulière de la plaque de cémentite et troostite résultant de la trempe ultérieure, présente une visualisation granulaire. Dureté – HB 600-650.

Bainite – une phase intermédiaire, qui est une encore plus cristaux de mélange à haute dispersion de ferrite et de cémentite. Selon les propriétés mécaniques et technologiques inférieurs à martensite, mais dépasse troostite. Formé dans la gamme de température où la diffusion est impossible et la force de compression et déplacer la structure cristalline pour convertir en martensite – insuffisante.

Sorbitol – la variété aciculaires grossières phases perlitique à vitesse de refroidissement de 10 ° C par seconde. propriétés mécaniques d'emploi sont intermédiaires entre troostite et de perlite.

Perlite – une pluralité de grains de ferrite et de cémentite, qui peuvent être de forme granulaire ou plaque. Formé à la suite de la décomposition de l'austénite en douceur à une vitesse de refroidissement 1S par seconde.

Beit troostite et – se référer à une structure de trempe, tandis que le sorbitol et la perlite peuvent être formés et la trempe, le recuit et la normalisation des caractéristiques qui définissent la forme et la taille des grains.

Effet du recuit sur la décomposition de l'austénite particulier

Presque tous les types de recuit et la normalisation basée sur la transformation réciproque des austénite. recuit plein et à temps partiel est utilisé pour doevtektoidnyh aciers. Détails chauffés dans un four au- dessus des points critiques Ac ₁ et Ac _3, respectivement. Pour le premier type est caractérisé par une période d'exposition prolongée, ce qui assure une conversion complète: austénite-ferrite-austénite et de perlite. Suivi par billettes de refroidissement lent dans le four. A la sortie donner amende mélange de ferrite et de perlite, sans contraintes internes et en matière plastique solide. Recuit moins d'énergie, seule change la structure de perlite, ferrite laissant pratiquement inchangé. La normalisation implique un taux de baisse de température plus élevé, cependant, plus plastique et moins de structure grossière à la sortie. Pour un alliage d'acier avec une teneur en carbone de 0,8 à 1,3% lorsqu'il est refroidi à la décroissance de la normalisation se produit vers: austénite, la perlite, l'austénite-cémentite.

Un autre type de traitement thermique qui est basé sur les transformations structurelles, est homogénéisation. Il est applicable aux grandes pièces. Elle implique absolue atteindre l'état brut à des températures austénitiques 1000-1200˚S et l'endurance dans un four dans une période allant jusqu'à 15 heures. processus isothermiques continuent refroidissement lent, ce qui contribue à l'égalisation des structures métalliques.

recuit isotherme

Chacune de ces méthodes d'influer sur le métal pour faciliter la compréhension considérée comme la transformation isothermique de austénite. Cependant, chacun d'entre eux à un stade particulier a des caractéristiques. En réalité, les changements se produisent avec une diminution constante de la chaleur, la vitesse qui détermine le résultat.

Une façon qui est la plus proche des conditions idéales – recuit isotherme. Son essence consiste également dans le chauffage et l'exposition à l'effondrement complet de toutes les structures dans l'austénite. Le refroidissement est réalisé en plusieurs phases, ce qui contribue à une plus lente, plus longue et plus stable thermiquement de sa décomposition.

1. La baisse rapide de la température à une valeur inférieure à 100 ° C jusqu'au point Ac _1.
2. maintien forcé valeur obtenue (placé dans le four) pendant une longue période jusqu'à l'achèvement de la formation d'une phase ferritique-perlitique.
3. Refroidissement à l'air encore.

Le procédé est applicable pour les aciers alliés, qui sont caractérisés par la présence d'austénite résiduelle dans un état réfrigéré.

austénite résiduelle et les aciers austénitiques

Parfois, il est possible désintégration partielle, quand il y a une austénite résiduelle. Cela peut se produire dans les situations suivantes:

1. Un refroidissement trop rapide en cas de panne complète se produit. Il est un composant de structure de bainite ou de martensite.
2. Haute teneur en carbone ou faiblement allié, pour lesquels les processus sont compliqués dispersés transformations austénite. Il nécessite l'utilisation de méthodes spéciales de traitement thermique, tels que, par exemple, l'homogénéisation ou recuit isotherme.

Pour high– Aucun processus est décrit par des transformations. D' alliage d' acier avec du nickel, du manganèse, du chrome favorise la formation d'austénite comme la structure primaire solide qui ne nécessite pas d' influences supplémentaires. Les aciers austénitiques se caractérisent par une grande résistance, résistance à la corrosion et à la chaleur, résistance à la chaleur et la résistance à des conditions de travail difficiles agressives.

Austénite – est une structure qui est impossible sans former aucun chauffage à haute température de l'acier et qui est impliqué dans la quasi-totalité de ses méthodes de traitement thermique pour améliorer les propriétés mécaniques et de traitement.