구조에 따라 강철의 특성을 바꿀 수 있을 정도로 다재다능한 금속을 상상해 보세요. 독특한 면 중심의 정육면체 구조를 가진 오스테나이트는 야금학에서 중요한 역할을 합니다. 이 문서에서는 오스테나이트의 형성, 특성 및 응용 분야에 대해 자세히 살펴보면서 오스테나이트의 거동이 인성에서 내식성에 이르기까지 모든 것에 어떤 영향을 미치는지 설명합니다. 가열 온도, 합금 원소 및 원래 조직이 오스테나이트의 형성과 성장에 어떤 영향을 미치는지 알아보고 다양한 산업 응용 분야에 맞게 강철을 최적화하는 데 필요한 인사이트를 제공합니다. 이 매혹적인 야금 단계에 숨겨진 비밀을 알아보세요.
영문 이름: 오스틴; 이름 유래: 영국의 야금학자 윌리엄 챈들러 로버츠-오스틴(William Chandler Roberts-Austen)
문자 코드: A, γ.
정의: 탄소와 γ-Fe의 다양한 화학 원소에 의해 형성된 고체 용액입니다.
기능:
오스테나이트(γ-Fe)는 최대 공극이 0.51 × 10인 면 중심 입방체 구조입니다.-8cm로 탄소 원자 반경보다 약간 작기 때문에 탄소 용해 용량이 α-Fe보다 큽니다.
1148 ℃에서 최대 용해 된 탄소 함량 의 γ-Fe는 2.11%입니다.
온도가 낮아지면 용존 탄소 용량이 점차 감소합니다.
727℃에서 용존 탄소 함량은 0.77%입니다.
얼굴 중심의 큐빅 구조
(1) 낮은 수율 강도 및 경도
(2) 높은 가소성 및 인성
(3) 높은 열 강도
(1) 작은 특정 부피, 물리적 성능
(2) 열 전도성 불량
(3) 큰 선형 팽창 계수
(4) 상자성
(a) 상자성; (b) 강자성
작은 영역에서 원자 자기 모멘트의 자발적인 배열.
(1) 변형 성형의 적용 성능
(2) 오스테나이트 스테인리스 스틸의 내식성
(3) 확장 기기의 민감한 요소
오스테나이트 형성을 위한 열역학적 조건: 과냉각 또는 과열이 있는 경우 T.
오스테나이트의 핵 형성은 확산형 상 변환입니다.
페라이트와 시멘타이트, 펄라이트와 오스테나이트 사이의 계면에 핵이 형성될 수 있습니다.
이러한 인터페이스는 핵 생성 에너지, 구조 및 농도의 세 가지 변동 조건을 충족하기 쉽습니다.
오스테나이트 상 영역으로 가열하면 고온에서 탄소 원자가 빠르게 확산되고 철 원자와 대체 원자가 완전히 확산되어 계면 확산과 신체 보호가 모두 수행 될 수 있습니다.
따라서 오스테나이트의 형성은 확산형 상 변환입니다.
페라이트가 사라진 후 페라이트를 t1 온도에서 유지하거나 가열하면 오스테나이트에 탄소가 계속 확산되면서 잔류 시멘타이트가 오스테나이트에 지속적으로 용해됩니다.
시멘타이트가 방금 오스테나이트로 완전히 분리된 경우, 오스테나이트의 탄소 농도는 여전히 고르지 않습니다.
오랜 시간 동안 열을 보존하거나 지속적으로 가열하고 탄소 원자가 계속 완전히 확산되어야만 균일한 조성을 가진 오스테나이트가 얻어질 수 있습니다.
참고: 다양한 강철의 오스테나이트 핵 형성 과정에는 약간의 차이가 있습니다.
오스테나이트 형성의 기본 공정 외에도 저유텍토이드강, 초유텍토이드강의 오스테나이징 공정에서 전유텍토이드상의 용해와 합금 카바이드의 용해가 있습니다. 합금강.
원래 오스테나이트 입자의 크기는 금속 재료의 기계적 특성과 기술적 특성에 큰 영향을 미칩니다.
증류수 50ml, 피크릭산 2-3g, 세제 1-2방울.
준비된 시약을 약 60°C로 가열한 다음 샘플을 10-15분 동안 침식에 넣습니다.
이때 샘플의 표면이 검은색으로 변합니다.
시료 표면의 검은색 필름을 꺼내 탈지 솜으로 회색이 될 때까지 닦아내고 관찰을 위해 말립니다.
부식이 너무 얕으면 부식을 계속하고, 부식이 너무 깊으면 부드럽게 연마하세요.
참고: 원래 오스테나이트 입자 경계를 표시하기 어려운 일부 샘플의 경우 침식 연마, 재침식, 재연마 및 여러 번 반복해야 합니다.
만족할 때까지 침식 및 연마하는 시간이 각 시간보다 짧습니다.
원래 오스테나이트의 입자 경계가 40Cr 담금질 상태
가열 온도가 상승하면 원자의 확산 속도가 급격히 빨라져 오스테나이트화 속도가 증가하고 성형 시간이 단축됩니다.
가열 속도가 빠를수록 잠복기가 짧아집니다. 또한 오스테나이트가 변형이 시작되는 온도와 변형이 끝나는 온도가 높아집니다. 또한 변형이 완료되는 데 필요한 시간도 줄어듭니다.
코발트와 니켈은 오스테나이징 공정의 속도를 높이는 효과가 있는 반면 크롬, 몰리브덴, 바나듐은 속도를 늦추는 효과가 있습니다. 반면 실리콘, 알루미늄, 망간은 오스테나이트의 베이나이제이션 공정에 영향을 미치지 않습니다. 합금 원소.
합금 원소의 확산 속도는 탄소 원소에 비해 훨씬 느리다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 결과적으로 합금강의 열처리를 위한 가열 온도는 일반적으로 더 높고 유지 시간은 더 길어집니다.
원래 구조의 시멘타이트가 플레이크 형태일 때 오스테나이트 형성 속도가 더 빠릅니다. 또한 시멘타이트 입자 사이의 간격이 작을수록 변형 속도가 빨라집니다.
원래 오스테나이트 입자는 탄소 농도 구배가 더 커서 입자의 성장 속도가 더 빠릅니다.
또한 구상화된 어닐링 입상 펄라이트는 위상 계면이 적어 오스테나이트화 공정이 가장 빠릅니다.
탄소 함량의 일정 범위 내에서는 오스테나이트의 탄소 함량이 증가하면 입자의 성장 경향이 증가합니다. 그러나 탄소 함량이 일정 수준을 초과하면 오스테나이트 입자의 성장이 저해됩니다.
다음과 같은 요소를 추가합니다. 티타늄, 바나듐, 니오븀, 지르코늄 및 알루미늄을 강철에 첨가하면 미세한 입자의 강철을 생산할 수 있습니다. 이는 탄화물, 산화물 및 질화물이 입자 경계를 따라 분산되어 입자 성장을 억제할 수 있기 때문입니다. 반면에 망간과 인은 입자 성장을 촉진하는 효과가 있습니다.
강한 탄화물을 형성하는 원소는 오스테나이트에 분산되면 오스테나이트 입자의 성장을 방해할 수 있습니다. 반면 실리콘과 질소와 같은 비탄화물 형성 원소는 오스테나이트 입자의 성장에 거의 영향을 미치지 않습니다.
오스테나이트 입자의 성장은 가열 온도 시스템에서 원자 확산과 밀접한 관련이 있습니다. 결과적으로 온도가 높거나 특정 온도에서 유지 시간이 길수록 오스테나이트 입자가 거칠어집니다.
가열 속도가 빠를수록 과열이 높아져 오스테나이트의 실제 형성 온도가 높아집니다. 그 결과 핵 형성 속도가 증가하여 성장 속도보다 커지고 오스테나이트 입자가 더 미세해집니다.
제조 공정에서는 초미세 입자 구조를 얻기 위해 급속 가열 및 단기 보온을 사용하는 경우가 많습니다.
일반적으로 강철의 원래 구조가 미세할수록 탄화물의 분산이 커져 오스테나이트의 입자 구조가 더 미세해집니다.