С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
| Аустениттің аралық (бейниттік) түрленуі.
Аустениттің бейниттік (аралық) түрленуі перлиттік жəне мартенситтік түрленудің температуралық аймағында өтеді. Бұл түрленудің кинетикасы мен алынатын құрылымдар диффузиялық перлиттік жəне диффузиясыз мартенситтік түрлену кезінде алынатын кинетика мен құрылымдар сипатына ие болады: аустениттегі көміртек оның ыдырау өнімдері арасында тарайды жəне g ^ а мартенситті диффузиялық түрлену өтеді. Бейниттік түрлену нəтижесінде а-фаза(ферриттің) жəне карбидтің қоспасы түзіліп, оны бейнит деп атайды.А –фазаның кристалдары температураның аралық интевалында бастапқы g –фазамен мықты байланыстың когерентті ұлғаю, яғни мартенситтік түрленудегі мартенсит кристалдарының жетілуі секілді түзіледі. Бірақ соңғы « мартенсит кристалдарының «жылдам» түзілуімен салыстырғанда, бейниттік түрленуде а –фазаның кристалдары шабан өсетіндігі аустениттен көміртекпен қосылған g-фазаны алу мақсатында көміртек атомдарын диффузиялық айыру қажеттілігімен байланысты. Температураның аралық интервалында а –фаза көміртекпен біріккен g –фазадан түзілуі мүмкіндігімен түсіндіріледі. Бейниттегі карбидте перлит тəн пластиналық құрылым болмайды. Бейниттегі карбид бөлшектері өте бытыраңқы, оларды тек электронды микроскоппен ғана көруге болады. 171 Температураның аралық интервалында жоғарғы жəне төменгі бөлігінде жоғарғы жəне төменгі бейнит түзіледі.( олардың арасындағы шартты шекара 350 °С). Жоғарғы бейнит қауырсын құрылымды, ал төменгі бөлігі – инелі, мартенситті. Жоғарғы бейнит таралу сипаты мен карбидтік құрамына қарай төменгі бейниттен ерекшеленеді. Жүргізілген электронды –микроскопиялық талдау көрсеткендей, жоғарғы бейнитте карбидтік бөлшектер феррит пластиналары арасына немесе феррит пластинасы шетіне жəне ішіне орналасса, төменгі бейнитте карбидтің қосылуы тек пластин а – фазаның ішінде болады. Жоғарғы бейниттегі карбидтік фаза –цементит, ал төменгі бейнитте – төзімділік уақыты ұлғайған кезде( болатты салған кезде) цеменитмен ауысатын е –карбид болады. Егер суытылған аустениттің изотермиялық өзгеру өнімдерінің температурасының аралық интервалында өзінің құрамы, құрылымы жəне қасиеттері бойынша бейниттік өзгеру температурасы мен шығарылуы бірдей болса, жасытылған болат мартенсит өнімдеріне ұқсас болады. Бейнит перлитке қарағанда төзімді болады жəне оның төзімділігі изометриялық өзгерістер температурасы төмендеген сайын арта түседі. Бейниттің жоғарғы төзімділігі ферритттік кристалдардың шағын көлемдерімен, карбидтердің дисперстік бөлінуімен, көміртектің қанық болуына байланысты а-темір торларының өзгеруімен, сонымен бірге көміртек атомдарынан Коттрелла атмосферасымен бекітілген бейниттік феррит тығыздығының бұзылуымен анықталады. Перлиттік аумақтан бейниттік аумаққа( жоғарғы бейнит) өтуде иілгіштікті төмендетеді, одан соң температура төмендегенде қайта ұлғаяды (төменгі бейнит). Жоғарғы бейниттке иілгіштіктің төмендеуі ферриттік кристалдар ернеуімен салыстырмалы қарастырғанда, қатты карбидтердің бөлінуімен байланысты өтеді. Төменгі бейнитте карбид бөлшектері а-фазасының кристалдары ішінде орналасқан, сондықтан, болаттың төменгі бейниттегі тығыздығы ұлғайғанда, жоғары тұтқырлық сақталады. Қоспалы болаттардағы аустениттің изотермиялық түрленуі 5,7,жəне 5,9 суреттерде аустениттің изотермиялық түрлену диаграммалары құрамында көміртекті бөлшектер бар екендігі көрсетілген, сонымен бірге қоспалы болаттарға да тəн қасиеттер бар. Карбид түзетін элементтер қосылған болаттың изотермиялық диаграммасында салқындатылған аустениттің бір емес, кемінде екі тұрақтылығы болады жəне олар перлиттік жəне бейниттік түрлену аумақтарына орналасады(5.13 сур). Екі түрлену де тұрақты аустенит аумағымен бөлінген. Доэвтектоидты жəне заэвтектоидты болаттар аустенитінің изотермиялық түрлену диаграммасында, сонымен бірге көміртекті болаттар диаграммасында қоспалы феррит немесе карбидтің шамадан тыс бөлінуіне сəйкес болатын қосымша сызық пайда болады172 Сурет 5.13. Карбид түзетін қоспа элементтері бар болаттағы аустениттің изотермиялық түрлену диаграммалары ( қисықтдар түрлену деңгейін қатардағы сандар деңгейін көрсетеді): а — төмен жəне орта құрамды көміртек; б —жоғары құрамды көміртек Карбид түзетін элементтер қосылған перлиттік түрлену болаттың полиморфтық түрленуіне, көміртек пен қоспа элементтердің диффузиялық таралуына əкеледі. Нəтижесінде қоспалы перлит алынады ( қоспалы феррит + қоспалы цементит) Бұл жерде болаттың бейниттік түрленуінің ерекшелігі- салқындатылған аустениттің бір бөлігі изотермиялық төзімділікте мүлде ажырамайды, тек одан əрі температура төмендегенде біршама бөлігі мартенситке айналады. Қоспалы болаттағы аустениттің ыдырауынан болат бейниттен, біршама мартенситтен жəне ажырамаған (қалдық) аусентиттен тұратын құрамда болуы мүмкін. Барлық қоспа элементтерден (кобальттан басқасы) салқындатылған аусениттің перлиттік жəне бейниттік түрленудегі тұрақтылығын арттырады. Аустениттің беріктік уақыты жəне түрлену жылдамдығы салқындату дəрежесіне байланысты. Қоспалы аустениттің берікттігінің перлитік аумақта артуының себебі қоспалы болатта ферритті –карбидті құрылым түзу үшін диффузиялық таралау тек көміртекте ғана емес, сонымен бірге қоспалы феррит түзетін элементтерде, қоспалы цеменитте жəне арнайы карбидтерде жүреді. Бірақ қоспалы элементтердің диффузиясы аз жылдамдықпен жүреді, сонымен бірге карбид түзуші қоспалы элементтер болаттағы көміртек диффузиясын жылдамдығын айтарлықтай төмендетеді. Қоспалы элементтер полиморфтық түрленудің g ^ а жылдамдығын төмендетеді. 173 Бейнит түзілуде қоспалы аусениттің ыдырау процесінде диффузиялық қайта таралусыз тек көміртек диффузиясы жүреді, а –феррит жəне карбид қоспалы аустениттің аралық өзгеру аумағында ыдырауы нəтижесінде бастапқы аустенитке ұқсас қоспалы элементтер сипатындағы цемент типтес а-феррит пен карбид түзіледі Болаттың кешенді қосындысы мен болаттағы қоспа элементтер құрамының ұлғаюы нəтижесінде салқындатылған аустенит тұрақтылығы жоғарылайды. Алайда жекелеген қосынды элементтер перлитті жəне бейнитті аумақта аустенит тұрақтылығына біркелкі əсер етпейді Әдетте, көміртегі құрамы төмен қосынды болатта салқындатылған аусениттің ең көп тұрақтылығы перлинтті аумақта, ал ең азы -бейниттік аумақта байқалады ( 5.13 сур, а). Керісінше, көміртек құрамы басым қосынды болатта аусениттің ең көп тұрақтылығы бейниттік аумақта, ең азы –перлиттік аумақта байқалады. (5.13 сур, б). жүктеу/скачать 8,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|