Аустенит

(от имени английского металлурга У. Робертса-Остена, W. Roberts-Аusten; 1843-1902), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов — твердый раствор углерода (до 2%), а также легирующих элементов в железе.

Аустенит пластичен, его твердость НВ 160-200 кгс/мм2. Парамагнетик, проводит тепло и электрический ток хуже, чем феррит.


Атомы растворенного в аустените углерода располагаются в центре элементарных гексагональных кубических ячеек, т. е. образуется твердый раствор углерода в g-железе. Растворимость углерода в аустените зависит от температуры, максимальна при Т = 1147 оС и составляет 2,14%, т. е. выше, чем в феррите. Ограничение растворимости углерода вызвано тем, что атом углерода больше размера поры в центре ячейки g-железа, и при внедрении углерода решетка искажается, и соседние поры становятся недоступными для других атомов углерода.


Область существования аустенита — при температурах выше 727оС. При комнатной температуре он иногда сохраняется только в закаленной стали, так как в процессе охлаждения стали аустенит превращается в другие структурные составляющие. Свойства и строение продуктов превращения аустенита зависят от температуры, при которой происходил процесс его распада. Например, в стали с содержанием углерода 0,8% могут происходить следующие фазовые превращения. При медленном охлаждении (в печи) при температурах вблизи 700оС (т. е. при достаточно высоких температурах и малых степенях переохлаждения) аустенит превращается в перлит – достаточно грубую смесь феррита и цементита. Легирующие элементы, за исключением кобальта, увеличивают продолжительность инкубационного периода перлитного превращения. При более низких температурах, и следовательно при больших степенях переохлаждения, дисперсность структур возрастает, т. е. при ускоренном охлаждении (на воздухе) распад аустенита произойдет при температурах (650оС) и образуется сорбит. При еще более низкой температуре, т. е. при большей скорости охлаждения (в масле) распад аустенита произойдет при температурах (550оС) и образуется троостит. Перлит, сорбит и троостит представляют собой структуру с одинаковой природой (смеси феррита и цементита), но отличающейся степенью дисперсности феррита и цементита. При высокой скорости охлаждении в воде аустенит превращается в мартенсит. При перлитном превращении легированного аустенита во многих случаях образуется смесь феррита и специальных карбидов.


В железоуглеродистых сплавах, содержащих никель, марганец и хром в значительных количествах, аустенит может полностью сохраниться после охлаждения до комнатной температуры (например, в нержавеющих хромоникелевых сталях). Аустенит, существующий при нормальной температуре наряду с мартенситом, называется остаточным аустенитом. При наличии значительного количества остаточного аустенита (более 20-30%) он обнаруживается при металлографическом исследовании в виде светлых полей между иглами мартенсита. Закаленные малоуглеродистые стали почти не содержат остаточный аустенит (в сталях, где содержание углерода менее 0,6% количество аустенита находится на уровне 2-3%), но высокоуглеродистые стали могут содержать, в зависимости от их состава, режима закалки и скорости охлаждения в мартенситном интервале, достаточно большое количество аустенита.

Диаграммы фазовых превращений аустенита позволяют устанавливать режимы отжига сталей, охлаждения изделий, изотермической закалки и т. д.


2010-04-10   2210    Печать

Рекомендуем также посмотреть:

Обучение научному творчеству (2224)
Дипломы высших и средне-специальных учебных заведений (2058)
ЙОД (2805)
Биография концерна Фольксваген (2276)
Речь для защиты дипломного проекта (7599)

Ключевые слова для этой статьи:  Аустенит