Мартенситное и бейнитное превращения

Аустенит переохлажденный до таких температур, когда Fe , но диффузия очень мала, преобразуется в перенасыщенный (С до 2,14%). Углерод не выделяется, а внедряется в ОЦК решетку и она преобразуется в тетрагональную с С/а>1 (рис.2.8). Чем выше содержание С, тем больше степень тетрагональности С/а. Пластичный м-т (структура широких тонких пластин) характерен для высокоуглеродистых сталей, а реечный или массивный (структура в виде тонких реек, собранных в пакеты)- для конструктивных и легированных сталей.

Рис.2.8. Элементарная ячейка мартенсита

Мартенситное превращение характеризуется: бездиффузионностью (только перестройка решетки); ориентированностью (пластины либо параллельны, либо расположены под углом 60 или 120 ); очень высокой скоростью ( роста кристаллов м/с) поскольку носит двигательный характер. Превращение идет при непрерывном охлаждении в интервале температур . При Т-const прекращается. Ниже температур всегда имеется остаточный Аустенит ( ). На процесс влияет состав стали, деформации, но не влияет . Зависимость мартенситного превращения от различных факторов выражается мартенситной диаграммой (рис.2.9).

Рис.2.9. Мартенситная диаграмма углеродистых сталей

Мартенсит тверд и прочен, что связано с высокой плотностью дефектов (сильная деформация решетки ); большим ударным объемом.

Интервал бейнитного превращения занимает промежуточное положение между температурами перлитного и мартенситного превращений. Бейнит - структура, состоящая из перенасыщенного твердого раствора и частиц цементита. Верхний бейнит образуется в области 500-350 и имеет перистый вид (цементит в виде перьев), нижний ( ) – игольчатое строение. Превращение начинается с диффузионного перераспределения С в Аустените. В обедненных С зернах Аустенита идет Мартенситное превращение, а в обогащенных зонах выделяется Цементит. После Бейнитного превращения всегда есть остаточный Аустенит. Верхний Бейнит имеет плохие механические свойства, нижний – более прочен и тверд по сравнению с сорбитом и трооститом при сохранении пластичности. Т.о., Бейнитное превращение это сочетание диффузионного процесса, характерного для превращения и сдвигового мартенситного превращения, причем диффундирует только углерод.