Превращение в системах с открытым полем

Большое техническое значение имеет превращение в системах с открытым полем. Вследствие быстрого снижения температуры превращения при больших количествах примесей, особенно никеля и марганца, превращение в таких сплавах происходит очень вяло. Можно думать, что обычное, соответствующее определенной температуре превращение, которое связано с равновесием между твердыми растворами различных концентраций, в этих системах исчезает.

На его место вступает превращение, связанное с сильным гистерезисом; т, е. при охлаждении 7-фаза превращается в а-фазу при значительно более низкой температуре, чем а-фаза и в г-фазу при нагреве. Известное исключение представляет система железо - кобальт. Здесь температура превращения сначала растет с увеличением содержания кобальта и лишь затем резко падает. В результате явлений гистерезиса, по-видимому, не происходит. Хром вызывает замыкание поля у. Небольшие присадки хрома снижают температуру превращения, следствием чего является значительное усиление гистерезиса.

В системах с расширенным полем у имеются еще два особых случая, которые не отражаются на диаграмме состояния, а зависят от природы решетки а-твердого раствора или величины атомов присадки. Нормальные металлические атомы, например атомы меди, переходят в у-твердый раствор, становясь на место атомов железа. Практически важных изменений, вызванных превращением, в таких системах не обнаружено.

Атомы малого размера, как например атомы углерода и азота, внедряются в кубическую гранецентрированную решетку у-железа, заполняя свободные места и не вытесняя атомов железа. О этим связаны чрезвычайно своеобразные и сложные явления, происходящие при превращении в углеродистых сталях. При превращении такие атомы вызывают искажения в решетке, так как занимают свободные места в решетке. О другой стороны, они очень подвижны вследствие своей незначительной величины и слабости их связи с решеткой. Поэтому процессы выделения, вызываемые углеродом и азотом, происходят при температурах, которые для диффузионных процессов в стали являются слишком низкими.