Полезное

Рекомендуем
Интересное

Процесс выделения карбидов железа

Процесс выделения карбидов железаНа обеих стадиях распада мартенсита основным процессом является процесс выделения карбидов железа из пересыщенного твердого раствора углерода в a-железе. Этот процесс, по современным представлениям, проходит так называемую стадию предвыделения, затем — выделения промежуточных низкотемпературных метастабильных карбидов и, наконец, стадии выделения стабильных карбидов, их сфероидизации и коагуляции. Поскольку при закалке наблюдаются значительные изменения объема кристаллитов, следствием чего является повышенная плотность дислокаций, в процессе отпуска в стали возникают явления полигонизации и коагуляции карбидов, возврата и рекристаллизации.

На первой стадии распада мартенсита при отпуске происходит образование скоплений атомов углерода в кристаллах мартенсита. Атомы углерода образуют атмосферы Коттрелла на дефектах решетки мартенсита (сток части атомов углерода к дислокациям и границам кристаллов мартенсита). Для насыщения атмосфер на дислокациях требуется около 0,2—0,25 С. Сегрегация атомов углерода может происходить и путем образования устойчивых участков с повышенной концентрацией атомов углерода, окруженных зоной с пониженной концентрацией.

Многочисленные исследования подтверждают, что карбидной фазой является е-карбид и некоторое количество так называемого дефектного цементита. В то время как е-карбид образуется в бездвоиниковых кристаллах мартенсита и имеет гексагональную плотноупакованную решетку, дефектный цементит образуется в кристаллах мартенсита, содержащих двойники, и обладает ромбической решеткой, параметры которой отличаются от параметров решетки обычного, высокотемпературного, «равновесного» цементита. Количество цементита при температурах ниже 200°С невелико, при более высоких температурах оно возрастает. По химическому составу е-карбид близок к цементиту. Частицы карбидов и твердый раствор углерода в a-железе когерентны. П|ри отпуске мартенсита, содержащего менее 0,2 С, отсутствует первая стадия отпуска закаленной низкоуглеродистой стали, во время которой образуется е-карбид. В результате нагрева этих сталей выше 200°С образуется цементит.