(5 OC3 [tryb zgodno ci]), W10 MiBM PWr, Semestr III, Materiałoznawstwo II - Prof. Dudziński, Dr Widanka, wykład
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Przemiany podczas odpuszczania
(+!)
(przemiany dyfuzyjne po podgrzaniu zahartowanej na martenzyt stali)
● struktura wyjściowa:
martenzyt hartowania - M
H
(przesycony ferryt tetragonalny + austenit szczątkowy)
- fazy metastabilne trwałe w temperaturze pokojowej
Ü
zamrożenie ruchliwości atomów
C
oraz
Fe,
- struktura nie stosowana w praktyce
Ü
wysokie naprężenia własne, brak ciągliwości, kruchość,
●
żądany zespół właściwości
uzyskujemy po wygrzaniu (
odpuszczaniu
) w wybranej temperaturze (poniżej
A
1
),
- podwyższenie temperatury
⇒
reaktywacja dyfuzji atomów
C
⇒
zmiany struktury
⇒
zmiany właściwości
,
(L.A. Dobrzański)
(R. Haimann)
Wykres odpuszczania stali 0,35% C
Wykres odpuszczania stali 0,45% C
(+!)
● przemiany odpuszczania można badać i śledzić różnymi metodami:
-
zmiany długości próbki
(krzywe dylatometryczne) – największe znaczenie dydaktycznie,
-
zmiany twardości
(metoda prosta, często stosowana w praktyce),
Temperatura odpuszczania
(zmiany długości
D
L mierzone są po ochłodzeniu próbek)
(R. Haimann)
I stadium
–
do ok.
200°C
(początek wyraźnych zmian zależy od zawartości węgla),
(+!)
●
<
80 (100)°C
- przegrupowanie atomów
C
w martenzycie (bez tworzenia węglików),
początek relaksacji naprężeń,
● ok.
80
200°C
,
- powstają węgliki przejściowe o dużej dyspersji,
- płytki (
koherentne
z tetragonalnym ferrytem),
- heksagonalny
węglik
¸
e
(Fe
2,4
C),
- wg ostatnich badań - rombowy
węglik
h
(Fe
2
C),
- maleje przesycenie ferrytu (do ok. 0,2%C),
- maleje tetragonalność ferrytu,
- maleją naprężenia (mniejsze przesycenie + relaksacja),
(R. Haimann)
e
- gęstość i rozmieszczenie dyslokacji pozostaje (przeszkadza węglik
),
- gęstość i rozmieszczenie dyslokacji pozostaje (przeszkadza węglik
e
),
- austenit szczątkowy pozostaje,
(F
P
+
e
+
g
sz
)
● struktura:
martenzyt odpuszczania
(mieszanina lekko przesyconego iglastego ferrytu + koherentne wydzielenia węglika
e
+ austenit szczątkowy),
- morfologia i właściwości podobne do bainitu dolnego,
(
M
odp
trawi się silniej niż
M
H
)
● właściwości:
-
R
m
, R
0,2
, HRC
nadal wysokie (prawie bez zmian)
(malejące umocnienie roztworowe zastępowane przez nowe umocnienie wydzieleniowe)
-
ciągliwość
(
K, A, Z
) nadal niewielka ale zdecydowanie wyższa niż martenzytu hartowania (
M
H
)
,
(+!)
II stadium
–
ok.
200 - 300°C
(objętość rośnie
zanika austenit szczątkowy),
Ü
● przemiana austenitu szczątkowego (przemiana podobna do powstawania bainitu dolnego),
● produkty rozpadu
g
sz
są identyczne jak w przypadku rozpadu martenzytu hartowania w I stadium,
● struktura: nadal nazywana
martenzytem odpuszczania
(mieszanina jeszcze mniej przesyconego iglastego ferrytu + koherentne wydzielenia węglika
(F
P
+
e
)
e
)
,
● właściwości:
e
-
R
m
, R
0,2
, HRC -
lekko maleją (wyższa temperatura, mniej przesycony ferryt, mniejsza dyspersja węglika
)
- rosną ale z niższego poziomu, gdy austenitu szczątkowego było dużo (nie osiągnięta
M
f
),
-
udarność
(
K
) - od ok.
250°C
zaczyna spadać (
nieodwracalna kruchość odpuszczania
) spowodowana
przypuszczalnie prawie ciągłą otoczką węglika
e
wzdłuż byłych granic ziaren austenitu,
Wpływ temperatury odpuszczania na
udarność stali niestopowej (0,42%C)
(ASM Handbook, T.4 – 1991)
(+!)
III stadium
–
ok.
300 - 400°C
(objętość maleje
zanika przesycenie ferrytu, zarodkuje cementyt),
Ü
● reszta nadmiaru węgla wydziela się z ferrytu,
● zarodkuje cementyt oraz rośnie w postaci ziarenek (niedostrzegalne mikroskopem optycznym),
- zarodkowanie cementytu w ferrycie (wykorzystanie nadmiaru C w ferrycie),
e
- przekształcenie płytek węglika
w ziarenka cementytu (przemiana węglikowa „in situ”),
- cementyt ma mniejszą
F
oraz zanika koherencja węglika
e
w regularnym już ferrycie,
(F
igl
+ Fe
3
C)
● struktura:
troostyt odpuszczania
(
martenzyt średnio odpuszczony
)
(mieszanina iglastego, pomartenzytycznego ferrytu + niekoherentne ziarenka cementytu
)
,
- struktura trawi się silnie i szybko ciemnieje, cementyt ziarnisty (zbyt drobny dla mikroskopu optycznego)
● właściwości:
-
R
m
, R
0,2
, HRC -
szybko maleją
(wartości jednak nadal dość wysokie),
(wartości jednak nadal dość wysokie),
-
ciągliwość
(
K, A, Z
) – wolno rośnie
(wartości jednak nadal dość niskie),
(R. Haimann)
[ Pobierz całość w formacie PDF ]