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鋼の未溶解フェライトとプロイオテクトイドフェライトの違いとは?この記事では、異なる熱処理プロセスによって生じる、異なる微細構造について掘り下げています。未溶解フェライトと共析フェライトの特性と形成条件を探ることで、鋼の機械的特性におけるそれぞれの役割を明確に理解することができます。これらの微細構造が強度と靭性にどのような影響を与えるのか、そしてなぜ冶金学においてこれらの微細構造の識別が重要なのかを学びます。鉄鋼処理におけるこれらの基本的な概念に関する知識を深めるためにお読みください。
フェライトの定義: 純鉄は912℃以下の体心立方格子α-Feを持ち、炭素はα-Feに溶解し、格子間固溶体はフェライトと呼ばれ、記号Fで表される。
α-Feの体心立方格子の隙間の直径は非常に小さいため、炭素の溶解度は非常に小さい。
600℃では溶解度はわずか0.0057%、727℃では最大溶解度はわずか0.0218%である。
したがって、フェライトの機械的特性は純鉄のそれとほぼ同じであり、良好な塑性と靭性(A≒30%~50%、KU≒128~160J)、そして低い。 強度と硬度 (Rm≒180-280MPa、50-80HBW)。
フェライトは、770 ℃以下では強磁性を示し、770 ℃以上では磁性を失う。
図1 フェライトの微細構造
図1に示すように、フェライトの組織は明るい多角形の結晶粒で、粒界は腐食しやすく、不規則な黒い線が見られる。
しかし、選択された熱処理工程が異なるため、フェライトは材料中でしばしば異なる形態を示す。
十分な経験がないと、混乱しやすい。
本稿では、主に「未溶解フェライト」と「プロイオテクトイドフェライト」の違いについて紹介する。
未溶解フェライトは、低共析鋼をAc1-Ac3まで加熱し、焼入れ(すなわち過冷却焼入れ)した後に得られる組織である。
白い多角形で、粒界がはっきりしている。
マルテンサイトのマトリックスと保持 オーステナイト はやや暗い。
ピント合わせを微調整すると、白い未溶解のフェライトと マルテンサイト は同じ平面上にある。
図2に示すように、45鋼のミクロ組織モルフォロジーは、以下のようになった。 水冷 を760 ℃で30分間測定した結果を示す。
白い多角形の相は不溶性フェライトで、灰色の白い相は焼入れマルテンサイトと残留マルテンサイトである。 オーステナイト暗相はラスマルテンサイトである。
図2 白い多角形の未溶解フェライト
プロユテクトイドフェライトは、低ユテクトイド鋼をA.c3 冷却速度が遅いためである。
微細構造にはしばしば黒色球状の急冷トルースタイトが含まれる。
図 3 に示すように、880 ℃で 30 分間加熱し、オイルクエンチした 45 鋼の組織は、白色の微細な網目状プロユーテクトイドフェライト、暗色のクエンチト ルースタイト、灰色の白色マルテンサイトで構成され、冷却速度が 880 ℃を下回るため、焼入れ中に粒界に沿って少量の羽毛状上部ベイ ナイトが析出している。 臨界冷却速度.
図3 白い微細網状プロユテクトイド微粉末
今回は、未溶解フェライトとプロイオテクトイドフェライトの見分け方についてお伝えしました。知識は1つしかありませんが、毎日1つの知識を十分に理解できれば、「塵も積もれば山となる」の効果も得られます。