Изотермическое превращение аустенита в легированных сталях

В сталях, легированных некарбидообразующими элементами (Si, Co, Ni, А1 и др.), форма С - кривой такая же, как и для углеродистых сталей.

В сталях, легированных карбидообразующими элементами форма С - кривой видоизменяется. Появляются два минимума устойчивости аустенита переохлажденного: один соответствует перлитному превращению, а второй бейнитному превращению. Оба эти превращения разделены областью относительной устойчивости аустенита переохлажденного (рис. 8.15).

В случае доэвтектоидной или заэвтектоидной легированных сталей на диаграмме изотермического распада переохлажденного аустенита так же, как и в углеродистой стали, появляется добавочная линия 3, соответствующая началу выделения избыточного легированного феррита или карбида.

Рис. 8.15. Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита в легированной эвтектоидной стали

Особенности распада аустенита в легированных сталях:

1) перлитное превращение. Все легирующие элементы, за исключением кобальта, сдвигают линии начала и конца распада аустенита в перлитной и бейнитной областях вправо, так как уменьшают диффузию. Продукты этого превращения такие же, как и в углеродистых сталях, то есть феррит легированный и цементит легированный (или карбиды легирующих элементов);

2) бейнитное превращение. В легированных сталях так же, как и в углеродистых, это превращение до конца не идет, то есть всегда есть аустенит остаточный, но количество его в легированных сталях намного больше, до 25% и даже выше. Это связано с тем, что легирующие элементы, особенно карбидообразующие, замедляют диффузию, а следовательно, сдерживают превращение аустенита в бейнит, то есть бейнитное превращение идет более вяло и поэтому остается больше остаточного аустенита.

Одни легирующие элементы сдвигают перлитное превращение влево, а бейнитное - вправо (см. рис. 8.15), а другие действуют наоборот. Например, в низкоуглеродистых сталях, высоко легированных никелем, вольфрамом и молибденом, превращение в перлитной области температур протекает настолько медленно, что экспериментально не обнаруживается. На диаграмме изотермического превращения переохлажденного аустенита фиксируется лишь бейнитное превращение.

В некоторых сталях, например, содержащих 0,3...0,4% С и 10... 12% Cr, наоборот, отсутствует бейнитное превращение и протекает лишь перлитное превращение.

Таким образом, в сталях с небольшим содержанием углерода максимальная скорость превращения имеет место в бейнитной области. В сталях же с высоким содержанием углерода, например в инструментальных, переохлажденный аустенит обладает наименьшей устойчивостью в области температур перлитного превращения.