Мартенситне перетворення на стали початок і кінець
Роль меж аустенітних зерен
Коли аустеніт перетворюється при охолодженні на якусь іншу фазу, то ця нова фаза завжди спочатку формується або зароджується на старих межах зерен аустеніту. Наприклад, якщо перлітну сталь У8 спочатку нагріли до повного аустеніту при температурі 850 °С, а потім охолодили на повітрі до 650 °С, то малі зерна перліту утворюватимуться на старих межах аустенітних зерен відразу після того, як температура впаде нижче 727 °С. Коли температура досягне 650 °С, ці зерна почнуть рости, але між ними ще залишатиметься деяка кількість аустеніту. Якщо зразок продовжувати тримати при 650 ° С, то перлітні зерна зростатимуть доки закінчиться весь аустеніт.
Вплив ступеня переохолодження аустеніту
Розглянемо також альтернативну термічну обробку, коли зразок охолоджують від температури 850 °С гарячої рідини при температурі 650 °С. така обробка забезпечує охолодження зразка до температури 650 ° С набагато швидше, ніж при охолодженні повітря. Послідовність розпаду аустеніту буде та сама - маленькі перлітні зерна зароджуються на старих межах аустенітних зерен і ростуть в аустеніт, поки він весь не закінчиться.
Що ж змінитись порівняно з охолодженням на повітрі? Швидше охолодження дасть три відмінності:
- перлітні зерна зростатимуть швидше;
- відстань між пластинками цементиту в перліті буде набагато меншою;
- перлітні зерна будуть меншими, тому що їх зароджуватиметься більше на межах аустенітних зерен.
Необхідно відзначити, що фазова діаграма сталі передбачає, що весь аустеніт повинен зникнути, коли температура сталі опуститься нижче за температуру А1.Більше того, вона вимагає, щоб нижче точки А1 сталь складалася з фериту та цементиту. Однак із загартованими сталями обидва ці правила порушуються - фазова діаграма правильно відображає залежність фаз від температури тільки при досить повільному охолодженні.
Мартенсит – метастабільна фаза
Джерело: John D. Verhoeven, Steel Metallurgy for Non-Metallurgists, 2007