10.6 Мартенситтік өзгеру
10.6.1 Жалпы мәлімет
Мартенсит көміртегінің α-темірдегі аса қаныққан ену қатты ерітіндісі. Тұрақты күйінде α-темірдегі көміртегінің еруі 200С-та 0,002% -дан аспаса, мартенситтің құрамындағы мөлшері аустениттің құрамындағы мөлшеріндей 2,14%-ға жетуі мүмкін.
а) кристалдық тор; б) құрамындағы көміртегінің мөлшеріне тәуелді тор периоды.
53 – сурет. Мартенситтің кристалдық құрылымы.
Көміртегінің атомы α-темір торындағы октаэдрлік қуыстарға орналасып, оның формасын өте өзгертіп, бұзады. Мартенситтің торы тетрагональды (53- сурет), мұндағы «с» периоды «а» периодынан үлкен. Бұл өлшем құрамындағы көміртегінің мөлшері көбейгенде тік қабырғасы ұзарып, негізгі табаны кішірейе түседі. Демек, мартенситтегі көміртегі көбейген сайын с/а қатынасы үлкейіп, тордың тетрагональдығы ұлғаяды.
Мартенситтік өзгеру аустенитті төменгі температурада шапшаң асыра суыту кезінде жүреді. Диффузиялық процестің жүруіне мүмкіншілік тумайды. Сол себепті бұл өзгеріс диффузиясыз өзгеріске жатады, демек, көміртегі мен темірдің атомдары аустениттің торында диффузиялық орын ауыстыра алмайды.
Аустениттің мартенситке өзгеру жолында бастапқы кристалдық тор бұзылып, көлемі ұлғайып, фазалық деформациялар жүреді. Олардың әсерінен туындаған үлкен ішкі кернеулер жаңадан құрылған мартенситтің қаттылығын көтеруге ықпалын тигізеді. Мартенситтің қаттылығы өте жоғары (HRC65-ке дейін) және морт.
Мартенситтің кристалдары ине тәрізді болып қалыптасады. Кристалдар 1000м/с жылдамдықпен өсе бастайды, сөйтіп аустениттің түйіршіктерінің шекарасына жеткенше немесе болатта кездесетін ақауларға тірелгенше өседі.
Соңынан пайда болған мартенситтің тілімшекті кристалдары бастапқы кристалдарға 600, 1200 бұрышта орналасып, солардың өлшемімен оның көлемі шектеліп отырады.
Мартенситтік өзгеру мартенситтің басталу (Мн) және мартенситтің аяқталу (Мк) температуралары аралығында жүреді. Эвтектоидтық болаттар үшін 2400С-та басталып, -500С-та аяқталады.
Мн және Мк нүктелері болаттың құрамындағы көміртегінің мөлшеріне қарай өзгеріп отырады, суыту жылдамдығы оған әсерін тигізбейді.
Егер эвтектоидты болатты бөлме температурасына дейін суытса оның құрылымында мартенситпен қатар біршама қалдық аустенит сақталады. Қалдық аустенит сақталған құрылым болаттың қасиетінің біркелкілігін жояды, себебі мартенситтің меншікті көлемі басқа құрылымдармен салыстырғанда ең үлкені болса, аустениттің меншікті көлемі ең кішісі. Аустениттік құрылымның мартенситтік құрылымға өзгеруі тетіктердің өлшемі мен көлемін ұлғайтады.
Мартенситтік өзгерудің ерекшелігі оның тек қана үздіксіз суыту кезінде жүретіні. Егер мартенситтік өзгерудің аяқталу нүктесінен жоғары температурада суыту тоқтатылса, ол аустениттің тұрақтануына әкеліп соғады. Одан арғы суытуда аустениттің өзгеруі қиындап кетеді.
Сонымен, мартенситтік өзгерудің ерекшеліктеріне оның диффузиясыз жүруі, кристалдарының бағытталуы және Мн-Мк температура аралықтарындағы суыту үздіксіз болуы жатады.
Достарыңызбен бөлісу: |