Кривые аустенита

При температурах выше Ai (723°) аустенит устойчив и не претерпевает превращений; при температурах ниже Мн изотермическое превращение становится невозможным вследствие высокой степени переохлаждения аустенита.

Диаграмма изотермического превращения аустенита стали, содержащей 0,8% углерода. Кривая I характеризует устойчивость переохлажденного аустенита при различных температурах. Одновременно она указывает также момент начала изотермического превращения аустенита. Кривая II характеризует конец изотермического превращения аустенита при различных температурах. Таким образом, пользуясь диаграммой, можно определить для данной стали при заданной температуре время, в течение которого аустенит не будет претерпевать превращений, а также время, в продолжение которого будет происходить процесс изотермического превращения аустенита. Так, например, для стали, содержащей 0,8% углерода, при температуре 600° устойчивость аустенита будет характеризоваться отрезком аа, что соответствует примерно 0,9 сек.

Время изотермического превращения аустенита при указанной температуре определяется отрезком аа2, что соответствует примерно 6-7 сек. Следовательно, если сталь, содержащую 0,8% углерода, выдерживать при температуре 600° более 0,9 сек., то начнется превращение аустенита в троостит. Это превращение будет продолжаться 6-7 сек., после чего сталь можно охладить на воздухе или в другой среде. Так же по диаграмме можно определить устойчивость аустенита и время его изотермического превращения и при других температурах. Следует отметить, что устойчивость аустенита является важной характеристикой стали. Она определяет в основном условия закалки стали. Устойчивость аустенита не одинакова при различных температурах. У каждой стали имеется определенная температура, при которой аустенит обладает наименьшей устойчивостью. Для рассматриваемой стали эта температура равна 550°.

Диаграмма изотермического превращения аустенита имеет следующие области: выше температуры Ai - аустенит; ниже температуры Мн - мартенсит и остаточный аустенит; между температурами Ai и Мн (723 - 240°) - переохлажденный аустенит левее линии I и перлит, сорбит, троостит и игольчатый троостит правее линии II эти структуры расположены в определенном интервале температур.

Как видно из диаграммы изотермического превращения аустенита, ниже перегиба кривой образуется структура, которая называется игольчатым трооститом. Эта структура, как и обычный троостит, представляет собой механическую смесь феррита и цементита, но имеет игольчатое строение, аналогичное мартенситу. Твердость игольчатого троостита выше чем у обычного, но ниже чем у мартенсита (Нд = 500; Нr =50).

Диаграммы изотермического превращения аустенита имеют большое теоретическое и практическое значение. Они просто и наглядно объясняют сложные процессы вторичной кристаллизации стали при любых скоростях охлаждения и позволяют определить время процесса - очень важный фактор, который отсутствует на диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов. Пользуясь этими диаграммами, можно осуществлять современные прогрессивные методы термической обработки стали - изотермическую закалку и изотермический отжиг.