Презентация на тему: Мартенситное превращение

Мартенситное превращение

Мартенситное превращение

Аустенит является высокотемпературной фазой, и при температуре ниже А с1 будет претерпевать тот или иной тип превращения. Аустенит, имеющий температуру ниже А с1 , но не претерпевший превращения, называется переохлажденным . Конечная структура после охлаждения зависит от механизма превращения аустенита, определяемого температурным интервалом превращения.

t, C

А с1

550 –

500

III область: диффузионная подвижность атомов Fe, C и легирующих элементов подавлена, превращение идет сдвиговым путем – упорядоченным кооперативным перемещением больших групп атомов на расстояние много меньше межатомного без обмена атомов в исходной и конечной фазах – мартенситное превращение

М н

III

сдвиг

Мартенситное превращение

Классификация мартенсита

α м – ОЦТ решетка

1) По кристаллической структуре

ε м – ГПУ решетка

низкотемпературный

2) По температуре образования

высокотемпературный

игольчатый

пластинчатый

3) По форме кристаллов

пакетный

«баттерфляй» ( ε м с ГПУ)

Мартенситное превращение

Классификация мартенсита

крупноигольчатый

мелкоиголчатый

4) По размерам кристаллов

безструктурный

(не разрешается световым микроскопом)

Размеры игл мартенсита главным образом будут определяться размерами исходного аустенитного зерна: чем меньше зерно, тем меньше иглы мартенсита.

исходное γ зерно

мартенситные пластины

Мартенситное превращение

Классификация мартенсита

Пластинчатый

(низкотемпературный игольчатый двойникованный)

Кристаллы имеют форму двояковыпуклых линз.

Характерен для углеродистых и легированных сталей

Пакетный

(высокотемпературный, реечный, массивный, недвойникованный)

5) По морфологии

«Баттерфляй» мартенсит

ε мартенсит с ГПУ решеткой, зарождается на дефектах упаковки.

Встречается в сталях, легированных Mn.

высоколегированный

6 ) По степени легирования

низколегированный

τ 1 , γост2 γ ост1 % м γ ост0 γ ост1 γ ост2 " width="640"

Мартенситное превращение

Термическая стабилизация аустенита

Полнота мартенситного превращения зависит от скорости охлаждения в мартенситном интервале. Чем больше скорость охлаждения, тем больше степень распада по мартенситному механизму.

Стабилизация аустенита – это прерывание процесса охлаждения в области мартенситного превращения.

Т

Мн

τ 1

τ1 ,2 – изотермическая выдержка

τ 2

Чем больше изотермическая выдержка в интервале мартенситного превращения, тем меньше степень распада и больше количество остаточного аустенита.

100

τ2 τ 1 , γост2 γ ост1

% м

γ ост0

γ ост1

γ ост2

Мартенситное превращение

Влияние деформации на мартенситное превращение

Деформация аустенита повышает уровень его свободной энергии, в результате точка Мн смешается в область более высоких температур и может происходить мартенситное превращение.

G

G γ деф.

G γ

Мартенсит деформации отличается от обычного более мелкокристаллическим строением и повышенной плотностью дислокаций (наследуется дислокационная структура деформированного аустенита).

G α

T

T 0

T 0 *

Мн

Мн*

При высоких степенях деформации мартенситное превращение может быть подавлено, так как возникающие при деформации напряжения будут препятствовать перестройке решетки аустенита в решетку мартенсита сдвиговым путем – механическая стабилизация аустенита.

Мартенситное превращение

Влияние состава сплава на положение точки Мн

Т

малоуглеродистая сталь

Мн

углеродистая, легированная сталь

Мн*

Углерод и все легирующие элементы (за исключением Co и Al ) понижают Мн.

100

% м

Влияние содержания углерода и легирующих элементов оценивают по формуле Попова:

Мн = 520 – 320*%С – 50*% Mn – 30*%Cr – 20(%Ni + %Mo) – 5(%Cu + %Si)

Мартенситное превращение

а

б

Микроструктура стали с баттерфляй – мартенситом, х150

а – начало превращения

б – развитие превращения

Мартенситное превращение

а

б

Микроструктура стали с линзовидным (игольчатым) мартенситом, х200

а – начало превращения

б – развитие превращения

Мартенситное превращение

б

а

Микроструктура стали с пластинчатым мартенситом, х200

а – начало превращения

б – развитие превращения

Спасибо за внимание!