Превращение аустенита при непрерывном охлаждении. После рассмотрения процессов распада аустенита при постоянной температуре (и разной степени переохлаждения) перейдем к рассмотрению процесса распада аустенита

После рассмотрения процессов распада аустенита при постоянной температуре (и разной степени переохлаждения) перейдем к рассмотрению процесса распада аустенита при непрерывном охлаждении, когда сталь охлаждают с разной скоростью. Диаграмма изотермического распада строится в координатах температура – время. В то же время скорость охлаждения есть не что иное, как (то есть за момент времени температура изменилась на ). Если на диаграмме изотермического распада провести наклонные линии (рис. 9.3, кривые ), то они будут соответствовать различным скоростям охлажения. Причем, чем больше наклон кривой, тем выше скорость охлаждения.

Рис. 9.3. Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита

(А – аустенит; Б – бейнит; П – перлит; М – мартенсит)

Линия характеризует медленное охлаждение. Аустенит, охлаждаясь со скоростью , до начала распада переохладится до температуры, соответствующей т. . В результате продуктом превращения будет перлит. При более быстром охлаждении кривые и пересекают линии диаграммы при более низких температурах (рис. 9.3, точки и ), образуя более дисперсные продукты распада.

Следовательно, чем выше скорость охлаждения, тем более дисперсными (а значит более твердыми и прочными) будут продукты превращения.

При охлаждении со скоростью аустенит переохладится до низких температур и произойдет его превращение в мартенсит. Следовательно, для закалки стали ее необходимо охлаждать с такой скоростью, чтобы не успели произойти процессы распада аустенита в верхнем районе температур. Как видно из рис. 9.3, при охлаждении со скоростями, большими, чем , образуется мартенсит (то есть происходит закалка).

Таким образом, критическая скорость охлаждения – минимальная скорость, при которой аустенит превращается в мартенсит бездиффузионным (сдвиговым) путем.

При охлаждении со скоростью, немного менее критической (кривая ), аустенит в верхнем районе температур превратится лишь частично и структура будет состоять из тростита и мартенсита.

Таким образом, необходимым (но еще недостаточным) условием мартенситного превращения является: скорость охлаждения должна быть больше, либо равна критической.

Второе условие мартенситного превращения: предположим, сталь охлаждается со скоростью выше критической (кривая ). При температуре 550 °С охлаждение останавливается. Тогда аустенит распадается на феррито-цементитную смесь (тростит). Итак, для получения структуры мартенсита необходимо переохладить сталь до температуры ниже т. Мн.