Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении

Любая разновидность термической обработки состоит из комбинации четырех основных превращений, в основе которых лежат стремления системы к минимуму свободной энергии (рис 12.2).

Рис. 12.2. Зависимость свободной энергии структурных составляющих сталей от температуры: аустенита (F_A), мартенсита (F_M), перлита (F_П)

1. Превращение перлита в аустенит (П®А), происходит при нагреве выше критической температуры А_1, минимальной свободной энергией обладает аустенит.

Fe_a(C)+ Fe₃C®Fe_g(C)

2. Превращение аустенита в перлит (А®П), происходит при охлаждении ниже А₁, минимальной свободной энергией обладает перлит:

Fe_g(C) +Fe_a(C) ®Fe₃C

3. Превращение аустенита в мартенсит (А®М), происходит при быстром охлаждении ниже температуры нестабильного равновесия

Fe_g(C) ® Fe_a(C)¢

4. Превращение мартенсита в перлит (М®П); – происходит при любых температурах, т.к. свободная энергия мартенсита больше, чем свободная энергия перлита.

Fe_a(C)¢ ® Fe_a(C) + Fe₃C