8. ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ОХЛАЖДЕНИИ

Схематические диаграмма, показывающие влияние скорости охлаждения на температуру распада аустенита и на количество структурных составляющих после охлаждения углеродистой эвтектоидной стали, приведены на рис. 124.

Чем больше скорость охлаждения и ниже температура распада аустенита (рис. 124), тем дисперснее образующаяся ферритно-цементитная структура подобно тому, как это наблюдалось при изотермическом распаде аустенита. Следовательно, при небольшой скорости охлаждения образуется перлит (рис. 125, а),

Рис. 124. Наложение криввга охлаждения (а) на диаграмму изотермического распада аустенита, схема влияния скорости охлаждения на температуру превращения аустенита (б) и количество структурных составляющие (в) в эвтектоидной стали

Рис. 125. (см. скан) Микроструктура стали после охлаждения с различными скоростями из области аустенита, а — перлит; б - мартенсит троостит (темный); в — мартенсит остаточный аустенит (светлый)

при большей — сорбит и еще большей — троостит (рис. 124, а). Бейнит при непрерывном охлаждении углеродистой стали обычно не образуется.

При высоких скоростях охлаждения (см. рис. 124, а, кривая часть аустенита переохлаждается до точки и превращается в мартенсит. Структура в этом случае состоит из троостита и мартенсита (рис. 125, б).

При очень большой скорости охлаждения диффузионный распад аустенита становится вообще невозможным, и тогда аустенит переохлаждается до точки и при дальнейшем охлаждении превращается в мартенсит (см. рис. 124, а, кривая Превращение аустенита в мартенсит не идет до конца, поэтому в закаленной стали наряду <з мартенситом всегда присутствует в некотором количестве остаточный аустенит (см. рис. 124, а, б и 125, в). Минимальную скорость охлаждения (см. рис. 124, а, кривая при которой весь аустенит переохлаждается до точки и превращается в мартенсит, называют критической скоростью закалки.

Критическая скорость закалки неодинакова для разных сталей и зависит от устойчивости аустенита, определяемой его составом. Чем больше его устойчивость, тем меньше критическая скорость закалки. Углеродистые стали имеют высокую критическую скорость закалки Наименьшей критической скоростью обладает эвтектоидная сталь. Чем крупнее зерно

аустенита и чем больше его однородность (т. е. чем выше температура нагрева), тем выше устойчивость переохлажденного аустенита и меньше критическая скорость закалки.

Легирующие элементы, повышая устойчивость аустенита, снижают критическую скорость закалки. Например, при введении в сталь с критическая скорость закалки уменьшается в 2 раза, а при введении критическая скорость закалки снижается . Сильно снижают критическую скорость закалки марганец и никель, в меньшей степени ее снижает вольфрам. Для многих легированных сталей критическая скорость закалки снижается до и ниже. Кобальт является единственным легирующим элементом, понижающим устойчивость аустенита и повышающим критическую скорость закалки.