Фазовые превращения. Общие положения и закономерности, классификация. Аллотропические превращения. Полиморфизм, страница 31

Магнитометрическим методом изучали  кинетику аллотропического, превращения в сплаве железа с 0,025 С; 5,06 Cr; 2,18 Ni, 0,25 Si и 0,30 мас.% Mn (ОЗХ5Н2). Аустенитизацию проводили при 950°С.

С помощью, металлографического высокотемпературного микроскопа микроструктуру мартенсита (рельеф) наблюдали на поверхности шлифа в процессе изотермического превращения ниже 475^°С. Кинетические кривые для температуры 450 и 400°С показывают характерные признаки мартенситной кинетики: отсутствие инкубационного периода, большую скорость превращения, незавершенность превращения, с понижением температуры увеличение объема превращения.

В интервале температур 575-625°С превращение начинается после инкубационного периода  с небольшой скоростью, максимальная скорость наступает в момент, когда объем превращения составляет 50°/_о. Такая кинетика характерна для нормального аллотропического превращения с неупорядоченным ростом центров новой фазы. Как будет видно из сопоставления с кинетикой превращения при более высоких температурах, превращение в интервале 575-625°С следует считать бездиффузионным массивным превращением (подобным превращению в однокомпонентной системе g®a -Fe).

Таблица 14 – Кинетика изотермического превращения сплава 03Х5Н2 a®a+g(g) (при нагреве из a-состояния)

Первая особенность кинетических кривых для температуры 650-670°С – наибольшая скорость превращения в начальный момент, затем превращение замедляется и прекращается при сохранении некоторого количества аустенита. После закалки в воде в микроструктуре наблюдали полиэдрические зерна феррита, образовавшиеся в процессе изотермической выдержки, и участки мартенсита, образовавшиеся в процессе последующего резкого охлаждения в аустенитных участках.

Очевидно, эти температуры соответствуют двухфазному состоянию сплава на диаграмме фазового равновесия. При этом следовало бы ожидать диффузионного перераспределения компонентов между исходной (g) и образующейся (a) фазами. О составе остающейся g-фазы можно довольно определенно судить по температуре начала мартенситного превращения при охлаждении (точкаM_Н). Эксперимент не показал каких-либо изменений.

Превращение a®g при нагреве из ферритной области наблюдается при температуре 660°С и выше; при 770°С , превращение идет практически до конца: после 2 ч выдержки остается 2°/_о a-фазы и мартенситная точка образовавшегося аустенита почти совпадает с точкой М_Н после аустенитизации при 900°С. При более низкой температуре в результате изотермической выдержки остается двухфазное состояние, а в процессе выдержки меняются количественное соотношение фаз и их химический состав, как показывают определения точки М_Н для остающейся g-фазы (таблица 14).