28 (316)

34 Obróbka cieplna stali

związana m.in. z istnieniem nierozpuszczonych cząstek cementytu, sprzyja zarodkowaniu i powoduje przemieszczenie krzywej początku przemiany w lewo. Jeśli chodzi o szybkość wzrostu perlitu, to jest ona opisana wzorem, z którego wynika, że jest proporcjonalna do różnicy stężeń węgla w austenicie pozostających w równowadze z ferrytem (c_a) i cementytem (c_c) i współczynnika dyfuzji węgla przy temperaturze przemiany i odwrotnie proporcjonalna do odległości międzypłytko-wej d:

v_p = ~ ^Cc ^ exp(- Q/RT)

gdzie: Q - energia aktywacji dyfuzji, T - temperatura, AiR- stałe.

W miarę obniżania temperatury współczynnik dyfuzji węgla maleje, ale pozostałe czynniki działają w kierunku wzrostu szybkości przemiany. Dlatego też szybkość wzrostu perlitu wprawdzie wzrasta z przechlodzeniem, ale tempo tego wzrostu stopniowo maleje.

Jl.53. Co to jest bainit?

Bainitem nazywamy składnik strukturalny, który w stalach węglowych powstaje poniżej temperatury maksymalnej nietrwałości austenitu i powyżej M_s. Struktura ta jest zróżnicowana morfologicznie w zależności od temperatury przemiany. Ogólnie biorąc stanowi ona mieszaninę ferrytu i węglików, z tym że > 300°C składa się z cementytu i przesyconego węglem ferrytu (zwana jest bainitem górnym, który ma wygląd pierzasty), natomiast poniżej 300°C powstaje bainit dolny składający się z węglika e (Fe₂.₄C o zawartości 8,4% C) i ferrytu przesyconego węglem. Posiada wygląd iglasty podobny do martenzytu i jest niewiele od niego bardziej miękki. Węgliki występujące w bainicie są bardzo dyspersyjne i mogą być ujawnione tylko za pomocą mikroskopu elektronowego.

W bainicie dolnym są jednak drobniejsze, co wyjaśnia jego większą twardość. Własności bainitu są uzależnione od temperatury, przy której powstaje. Twardość i wytrzymałość bainitu są pośrednie między własnościami perlitu i martenzytu i rosną w miarę obniżania temperatury przemiany, a ciągliwość maleje.

1.54. Na czym polega istota przemiany bainitycznej?

' Przemiana bainityczna ma charakter dyfuzyjny. Przebiega w zakresie temperatur poniżej ok. 500°C, gdy siła napędowa przemiany jest duża, ale współczynnik dyfuzji mały. To decyduje o specyfice tej przemiany (występowanie węglika e i nierównowagowego - przesyconego węglem ferrytu). Przemiana bainityczna rozpoczyna się od zarodkowania cząstek ferrytu po ochłodzeniu stali do pewnej temperatury B_s (ang. bainite start), a kończy się przy temperaturze Bf (ang. bainite finish) (patrz rys. 1.25). Między temperaturami B_s i Bf przemiana nie zachodzi do