Аустенит в углеродистых сталях

В углеродистой стали аустенит нельзя полностью фиксировать закалкой. При этом, однако, из свободного от углерода феррита и цементита не возникает эвтектоида, как это соответствовало бы состоянию равновесия, но образуется лишь содержащая углерод тетрагональная решетка. Эта последняя очень сходна с решеткой а-железа и представляет промежуточную форму между аустенитом и ферритом. Только при отпуске около 100° решетка вытесняет углерод при одновременном ее сжатии и переходе в кубическую форму.

Совершенно аналогичные наблюдения сделаны над фазами медных сплавов. И здесь при быстром охлаждении могут возникать в известных температурных областях новые промежуточные решетки, которые очень мало отличаются от решеток одной из стабильных фаз. Перемещение атомов и ориентировка, характерная для стабильного состояния, при этом, однако, отсутствуют.

В этих случаях мы имеем дело с промежуточными решетками, которым можно дать до известной степени точные геометрические характеристики. На рентгеновских снимках все эти решетки дают особые, характерные для них интерференции, которые позволяют вычислить их форму и размеры, однако точное расположение атомов в них в большинстве случаев не установлено.

У сплава меди и золота с составом AuCu промежуточная решетка характеризуется, напротив, не особой формой, а лишь особым расположением атомов. Как схематически изображено, превращение устойчивого при высокой температуре неупорядоченного твердого раствора АнСи с кубической решеткой в его устойчивую при низкой температуре упорядоченную тетрагональную фазу проходит большей частью через неупорядоченную тетрагональную форму. Изменение решетки при этом происходит практически полностью, тогда как перегруппировка атомов (что ясно хотя бы из электрического сопротивления) еще только начинается. При этом предполагается, что в тетрагональной решетке чередуются упорядоченные и неупорядоченные участки. Только при дальнейшем отпуске устанавливается конечное упорядоченное состояние.

Между прочим этот случай примечателен и потому, что многие авторы прежде всего относят образование тетрагональной решетки за счет расположения атомов. В этом случае возникают, попеременные плоскости куба с одними атомами золота и с одними атомами меди, и понятно, что при соответствующей форме такая слоистая решетка (Schichtgitter) не может остаться кубической, а должна стать тетрагональной. Тем своеобразнее то обстоятельство, что тетрагональная решетка появляется, а соответствующего расположения атомов не наступает.