Изменение структуры стали при быстром охлаждении

Равновесные структуры стали получаются при медленном охлаждении жидкого раствора.

При увеличении скорости охлаждения образуются продукты распада аустенита, по природе и свойствам отличные от продуктов, возникающих при медленном охлаждении. Образующиеся при этом структуры получили наиме­нование: мартенсит, тростит, сорбит.

Мартенсит получают при охлаждении стали со скоростью свыше 180° С в 1 сек (рис. 5.3). Мартенсит является перенасыщенным твердым раствором углерода в

10 40-50 60-80 180 vохл. град/сек

Перлит Copбum Тростит Мартенсит

Рис. 5.3. Влияние скорости охлаждения на структуру стали

α -железе. При больших скоростях охлаждения аустенита кристаллическая решетка γ -железа перестраивается в кристаллическую решетку α -железа, однако углерод не успевает ее покинуть. Углерод существенно искажает решетку, так как α -железо практически его не растворяет. Поэтому мартенсит обладает повышенной прочностью, твердостью и хрупкостью. Он неустойчив и способен к распаду при повышенных температурах.

Тростит — структура, получаемая при охлаждении стали со скоростью 60—80° С в 1 сек; является смесью феррита и цементита высокой размельченности. Тростит обладает меньшей твердостью и большей вязкостью, чем мартенсит.

Сорбит — структура, получаемая при охлаждении стали ко скоростью 40—50° С в 1 сек; является мелкодисперсной смесью феррита и цементита. По своему равновесному состоянию сорбит близок к перлиту, его твердость на 100 НВ выше перлита, но он более вязок и упруг.

Указанные выше свойства сплавов FeC используются для получения сталей с различными свойствами, что до стигается легированием сталей и различными режимами термической обработки. В зависимости от поучаемых структур различают стали аустенитного, мартенситного, мартенситно-ферритного классов.