Odlomak

1.    UVOD

Termičkom obradom nazivaju se procesi koji se sastoje od zagrijavanja do kritičnih temperatura, držanjem na tim temperaturama određeno vrijeme, a zatim hlađenje određenim načinom i brzinom. Jedan od najrasprostranjenih primjera poboljšanja svojstava je termička obrada čelika. Promjena strukture i stvaranje novih faza u procesu termičke obrade čelika događa se u čvrstom stanju, a bazira se na: svojstvu polimorfije željeza, na promjeni rastvorljivosti ugljenika i legirajućih elemenata u rešetki željeza i na sposobnosti atoma da se difuzno sele na povišenim temperaturama. U ovom radu će mo razmotriti promjene mikrostrukture u sistemu željezo-ugljenik, kao i tehnologije procesa termičke obrade čelika.

 

 

2.    FAZNE TRANSFORMACIJE ČELIKA
2.1    Fazne transformacije pri zagrijavanju
Transformacija perlita u austenit pojavljuje se u procesu zagrijavanja čelika kod mnogih termičkih obrada.  Prema dijagramu stanja Fe–Fe3C, (sl.1) eutektoidni čelik 0,8%C, ima perlitnu strukturu (lamele ferit + cementit). U procesu zagrijavanja do temperature AC1 (linija PSK, 727°C) rastvara se manja količina cementita u feritu po liniji PQ. Daljim zagrijavanjem preko temperature AC1 na granicama feritne i cementitne faze obrazuju se mala zrna austenita, (sl.1a) u kojima je rastvoren ugljenik. Dalje, ova obrazovana zrna rastu uz stvaranje novih zrna austenita, a proces razlaganja cementita se nastavlja, (sl.1 b i c). Proces transformacije perlita u austenit se završava kada se bivše perlitno zrno ispuni austenitnim zrnima, (sl.1d). Obrazovana zrna austenita nisu homogena u pogledu sadržaja rastvorenog ugljenika, pa je potrebno neko dodatno vrijeme da bi se izvršila homogenizacija austenitnih zrna. Prema tome, transformacija perlita u austenit nastaje usled alotropskih promena rešetke željeza α → γ, razlaganja Fe3C i difuzije atoma ugljenika.

Zagrijavanjem podeutektoidnih čelika, strukture ferit + perlit, proces austenitizacije počinje pri dostizanju temperature u kritičnoj tački AC1 (linija PS, temperatura 727°C) perlit transformiše u austenit i obrazuje se struktura ferit + austenit. Daljim zagrijavanjem ferit se postepeno transformiše u austenit i dostizanjem temperature koja odgovara kritičnoj tački AC3 (linila GS), struktura čelika postaje austenitna.Pri zagrijavanju nadeutektoidnih čelika, struktura perlit + cementit, dolazi do analogne transformacije, s tom razlikom što se ovdje cementit potpuno transformiše u austenit pri dostizanju temperature u kritičnoj tački ACm (linija SE). Sadržaj ugljenika u čeliku takođe ima uticaja na brzinu procesa austenitizacije. Što je veći sadržaj ugljenika, to se proces brže odvija. Legirajući elementi u čeliku: hrom, molibden, volfram, vanadijum i drugi karbidoobrazujući elementi usporavaju proces austenitizacije, zbog teže rastvorljivosti karbida legirajućih elemenata u austenitu.

 

 

 

2.2    Razlaganje pothlađenog austenita

Razlaganje austenita događa se samo na temperaturama nižim od 727°C (kritična tačka Ar1), Za opisivanje kinetike transformacije pothlađenog austenita koriste se eksperimentalno dobiveni dijagrami vrijeme–temperatura–stepen razlaganja, ili dijagrami izotermalne transformacije pothlađenog austenita, tj. razlaganja austenita pri konstantnoj temperaturi.  Za izučavanje procesa izotermalne transformacije austenita potrebno je uzorke čelika zagrevati do temperatura koje odgovaraju stabilnom austenitu (iznad kritične tačke), a zatim brzo hladiti do temperatura koje su niže od kritične tačke Ar1, tj. do temperatura na kojima se obavlja transformacija austenita na pr. 600°C, 500°C, 400°C itd., i držati uzorke čelika na tim

temperaturama različito vrijeme, tj. do potpune transformacije austenita.Proces transformacije austenita na konstantnoj temperaturi može se prikazati eksperimentalno dobijenom krivom (sl.2),  na osnovu koje se može ocijeniti količina transformisanog austenita u zavisnosti od vremena koje je proteklo od početka hlađenja pothlađenog austenita. U toku nekog vremenskog intervala, od početka procesa pa do tačke P, kako se to vidi na slici 2. ne dolazi do transformacije austenita. Ovo vrijeme naziva se inkubacioni period. Po isteku ovog perioda počinje transformacija austenita u feritno–cementitnu strukturu. Tokom vremena količina transformisanog austenita raste. Potpuna transformacija austenita završava se po isteku nekog vremena (tačka K). Prema tome, možemo zaključiti da je za transformaciju austenita u feritno–cementitnu strukturu na nekoj konstantnoj temperaturi potrebno da protekne neko određeno vrijeme.  Na osnovu eksperimentalnih krivih dobivenih ispitivanjem za više temperatura pothlađivanja t1, t2, t3 … tn, može se konstruisati dijagram izotermalne transformacije austenita ili TTT dijagram.

No votes yet.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Mašinstvo

Više u Seminarski radovi

Više u Skripte

Komentari