7. Charakter fázových přeměn v tuhém stavu u ocelí (perlit, bainit,..)

• vlastnosti ocelí závisí nejen na chemickém složení ale i na struktuře, - požadovanou strukturu lze dosáhnout tepelným zpracováním, tj.řízenými tepelnými cykly
• při nich probíhají fázové přeměny – austenitizace, perlitická, bainitická, martenzitická přeměna, příp.přeměny při popouštění

Austenitizace
• je to přeměna heterogenní struktury na austenit , teplota – vyšší než překrystalizační , doba výdrže – slouží k získání homogenní struktury, ale příliš dlouhá vede ke zhrubnutí zrna ( dědičnost ) , austenit je pro většinu procesů TZ výchozí strukturou

--------------------Austenitizace---------------------------------Perlitická přeměna


Perlitická přeměna
• je to eutektoidní rozpad austenitu na směs feritu a cementitu = perlit
• přeměna probíhá difúzí při teplotě pod A1, - vzniká lamelární perlit, tloušťka lamel závisí na difúzní rychlosti uhlíku v austenitu která je tím vyšší čím vyšší je teplota, - proto perlit který vzniká při vyšší teplotě je hrubozrnný, - je-li teplota těsně pod eutektoidní vzniká perlit globulární

Bainitická přeměna
• objevuje se, probíhá-li rozpad austenitu při nižších teplotách (asi 500 - 250°C)
• přeměna mřížky γ na α se uskutečňuje střihovým mechanismem, změna v rozdělení uhlíku je difúzní
• vzniká nelamelární feriticko karbidická směs – bainit
• mechanismus tvorby bainitu se mění v závislosti na teplotě

Bainitická přeměna – schéma tvorby bainitu ve středně uhlíkové oceli

• a) vznik horního bainitu , b) vznik dolního bainitu
• α – bainitický ferit , γ– austenit , K – karbid ε, popř.cementit

• Horní bainit – vzniká při teplotách 350 - 500°C, jeho strukturu tvoří svazky hrubších jehlic bainitického feritu s podélně uspořádanými částicemi cementitu které jsou vyloučeny hlavně na povrchu jehlic
• Dolní bainit vzniká při teplotách nižších a je tvořen tenkými deskami bainitického feritu více přesyceného uhlíkem takže k precipitaci karbidů dochází převážně uvnitř desek, - je jemnější než horní bainit a vlastnosti se blíží vlastnostem martenzitu

Martenzitická přeměna
• probíhá bezdifúzně – při rychlém ochlazování, střihovým mechanismem při změně teploty – nikoliv izotermicky
• začíná při teplotě označované jako Ms a končí při teplotě Mf
• není to přeměna úplná, vždy zůstává zbytkový austenit
• množství zbytkového austenitu závisí na řadě faktorů – např. chemickém
složení oceli, podmínkách ochlazování apod.
• s rostoucím podílem ZA klesá tvrdost a následkem jeho rozpadu při
provozním namáhání může docházet k rozměrovým změnám výrobku

• Martenzit je přesycený tuhý roztok uhlíku v železe α
• Může mít jehlicovitou nebo deskovitou strukturu
- deskový má nižší houževnatost