Превращение аустенита при отжиге

Процессы охлаждения стали

Охлаждающая среда обеспечивает определённую скорость охлаждения и назначается исходя из требуемых структуры и свойств стали. Получаемую структуру можно определить при наложении векторов скоростей охлаждения на термокинетическую диаграмму распада аустенита (рис. 4.5.2). В зависимости от скорости охлаждения превращение аустенита может быть диффузионным и бездиффузионным.

Рис. 4.5.2. Термокинетическая диаграмма распада аустенита эвтектоидной стали:
заштрихованная область – область перлитного превращения; V₁, V₂, V₃, V₄, V_КР – векторы
скоростей охлаждения; М_H – линия начала мартенситного превращения

Критерием превращения является критическая скорость закалки V_КР. Это наименьшая скорость охлаждения, при которой подавляется диффузия атомов углерода. Для углеродистых и низколегированных сталей V_КР = 250 ºС/с.

При отжиге скорость охлаждения V₁ ≈ 0,03 ºС/с, т. е. менее V_КР, аустенит превращается в феррит и цементит: Fe_γ(C)→ Fe_α(C) + Fe₃C.

При превращении перестраивается решетка с диффузионным перераспределением углерода между фазами. Образовавшаяся структура называется перлит – грубодисперсная (т. е. крупная) ферритоцементитная смесь пластинчатой формы. Твёрдость стали невысокая (до HRC 10), что объясняется наличием в смеси фазы с низкой твёрдостью – феррита.