Эвтектоидный распад углеродистой стали

Особый случай превращения представляет эвтектоидный распад. Тщательные исследования ряда систем с дагектоидом вскрыли в них в высшей степени сложные и разнообразные процессы.

Важнейшей системой этого рода является углеродистая сталь, в которой по диаграмме состояния у-твердый раствор с 0,9% С должен при 720 претерпевать эвтектоидный распад на а-железо и карбид железа (РезСГ). Стали с меньшим содержанием углерода (доэвтектоидные) или с большим (заэвтектоидные) должны сначала выделить ту или иную избыточную фазу, раньше чем произойдет эвтектоидный распад.

Происходит ли превращение при медленном охлаждении по этой схеме, до сих нор не совсем ясно. Только в стали, содержащей не слишком большое количество примесей, затрудняющих диффузию, как никель или марганец, установление равновесия происходит беспрепятственно. Именно таким образом возникает известная перлитная структура медленно охлажденных углеродистых сталей. Что процесс, который к этому приводит, является процессом роста, ясно из кривых превращения при различных температурах, лежащих несколько ниже температуры превращения. Из кривых видно также, что скорость превращения при определенной температуре.

Этим объясняется тот давно известный факт, что эвтектоидная критическая точка At в углеродистой стали лежит тем ниже, чем больше скорость охлаждения.

Портевен и Гарвен нашли далее, что, начиная с определенной скорости охлаждения, эта критическая точка исчезает. Тогда появляется, но лишь при гораздо более низкой температуре, другая критическая точка - мартенситная точка Ж, наблюдаемая уже и при большей скорости охлаждения и независимая от этой последней.

Ряд обширных исследований, в особенности Бэйна и Вефера. показал, что в некоторых сталях можно обнаружить даже три различные области превращения.

После первой, уже описанной нами ступени превращения, следует температурный интервал, в котором (в противовес прежним взглядам на этот вопрос) можно долгое время сохранить аустенит без распада.

Затем идет область, сходная с первой ступенью превращения, в которой, однако, кинетика превращения и структура иные. Превращение здесь начинается гораздо быстрее, затем протекает медленнее, чем в первой стадии, и часто остается незавершенным. Структура при низких температурах - ярко выраженная мартенситная, переходящая с повышением температуры в троститную форму (очень мелкозернистый перлит), которая, вероятно, образуется как вторичная из мартенситной.