Превращение мартенсита при нагреве.

Мартенсит и остаточный аустенит – неравновесные фазы, которые при нагреве переходят в более устойчивое состояние и распадаются с образованием структур, состоящих их феррита и цементита. Распад идет по диффузионному механизму и его скорость зависит от температуры нагрева. В первую очередь при нагреве распадается мартенсит.

Структурные превращения сопровождаются изменением объема. При распаде мартенсита происходит уменьшение объема, а при распаде аустенита – увеличение.

Для изучения структурных превращений при нагреве закаленной стали используют дилатометрический метод, суть которого заключается в точной фиксации изменения длины закаленных образцов.

В зависимости от изменения длины имеется 4 стадии превращения при нагреве:

1) При t=80…200 ⁰C из мартенсита выделяется углерод в виде ε – карбида Fe₂C – длина образца уменьшается. Дисперсные кристаллы ε – карбида связаны с кристаллической решеткой мартенсита и поэтому последний сохраняет высокую твердость.

2) Происходят одновременно 3 процесса:

а) распад остаточного аустенита на мартенсит и дисперсные ε – карбиды при t=200…300 ⁰C – этот процесс превалирующий и поэтому длина образца увеличивается;

б) продолжается выделение из мартенсита углерода в виде ε – карбида, при этом степень тетрагональности решетки мартенсита уменьшается и она становится почти кубической (содержание углерода равно 0,1%) – такой мартенситназывается отпущенным.

в) при t=250 ⁰C начинается превращение ε – карбида Fe₂C в цементит Fe₃C.

3) При t=300…400 ⁰C выделение углерода из мартенсита завершается полностью и образец состоит уже из смеси феррита и цементита, которая называется трооститом.

4) При повышении температуры до 600 ⁰C кристаллы цементита растут за счет коагуляции (объединения) и образуется более грубая ферритоцементитная смесь – сорбит.