Превращения в стали при нагреве

Теорию термообработки стали принято разбирать на эвтектоидной стали, т.к. эта сталь имеет только одну критическую точку (А₁). В равновесном состоянии (при комнатной температуре) эта сталь имеет структуру перлита. В точке А₁ при нагреве происходит переход перлита в аустенит по реакции: П (Ф+Ц) → А, т.е. Fe +Fe₃C→Fe (С).

Прохождение этой реакции складывается из 3-х процессов:

1)Аллотропическое изменение кристаллической решетки железа Fe →Fe .

2)Растворение цементита в Fe с получением аустенита.

3)Гомегенезация аустенита (выравнивание концентрации электронов по объему), т.к. в первый момент получается неоднородный раствор.

Там, где были включения цементита, концентрация углерода в аустените будет повышенная, а где были пластины феррита – пониженная. Для выравнивания химического состава обычно при температуре нагрева проводится выдержка.

Превращение перлита в аустенит является кристаллизационным процессом и имеет закономерности этого процесса. Вначале на границах ферритных и цементитных включений возникают центры перекристаллизации – мелкие кристаллики аустенита. Затем эти центры растут за счет перехода атомов от феррито-цементитной структуры к новой кристаллической решетке (Fe (С)). В первую очередь в аустенит переходит феррит, а цементитные включения растворяются не сразу. Выдержка при температуре нагрева приводит к окончательному растворению цементита и гомогенизации аустенита.