페라이트와 잔류 오스테나이트: 명확한 식별 방법

1. 서문

강철에서 유사한 구조의 식별에 대한 시리즈 기사의 일환으로 "페라이트"와 "유지 오스테나이트"의 식별에 대해 공유하고자 합니다.

2. 페라이트 및 잔류 오스테나이트 식별

페라이트와 잔류 오스테나이트는 부식되지 않기 때문에 현미경으로 관찰하면 둘 다 흰색으로 보입니다. 하지만 제대로 관찰하지 않으면 쉽게 혼동할 수 있습니다.

다행히도 특정 방법을 익히면 두 구조를 비교적 쉽게 구분할 수 있습니다. 두 가지 일반적인 방법은 다음과 같습니다:

1. 조직 형태와 구별하기

페라이트 및 유지 오스테나이트 는 담금질을 거친 저유전체 강철의 미세 구조에 공존하는 경우가 많습니다. 이러한 담금질 부품에는 일반적으로 세 가지 형태의 페라이트가 존재합니다. 다각형의 용해되지 않은 페라이트, 거대하고 프로유텍토이드 페라이트및 망상 또는 반망상 전구체 페라이트입니다. 이러한 모든 형태의 페라이트는 흰색이며 밝은 색상을 띠고 있습니다.

다각형의 거대한 페라이트는 경계가 잘 정의되어 있으며 종종 바늘 사이의 빈 영역에서 발견됩니다. 마텐사이트. 자세히 살펴보면 흰색 위상과 마르텐사이트 위상이 같은 평면에 있는 것을 볼 수 있습니다.

망상 또는 반망상 페라이트는 원래의 오스테나이트 입자 경계를 따라 미세하게 분포되어 있습니다.

반면에 유지된 오스테나이트는 경계가 명확하지 않고 마르텐사이트 바늘 분포의 모양에 따라 모양이 변합니다. 일반적으로 단독으로 존재하지 않고 담금질 후 바늘 모양의 마르텐사이트와 유기적으로 결합됩니다. 그 결과 색상이 페라이트보다 약간 어둡고 바늘 모양의 마르텐사이트 현상이 희미하게 보이는 경우가 많습니다.

2. 다음에서 추론 열처리 프로세스

저유전체 강철의 담금질 열 보존 시간이 충분하지 않거나 온도가 너무 낮으면 결과 미세 구조에 흰색 다각형의 용해되지 않은 페라이트가 나타납니다.

그림 1 흰색 다각형 미용해 페라이트

그림 1에서 볼 수 있듯이, 45개 강철의 미세 구조는 다음과 같습니다. 물 담금질 760℃에서 25분 동안 흰색 다각형 미용해 페라이트, 검은색 중간 탄소 담금질 마르텐사이트, 밝은 회색 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트 매트릭스로 구성됩니다.

용광로에 공작물이 많고 탭핑 시간이 과도하면 공작물의 냉각 속도가 용광로의 냉각 속도보다 커집니다. 어닐링 용광로보다 높지만 정상화 공기 냉각 속도보다 낮습니다. 또는 태핑 후 공작물을 공기 중에 너무 오래 방치하면 결과 미세 구조에 거대한 프로유텍토이드 페라이트가 포함될 수 있습니다.

그림 2 흰색의 거대한 프로유텍토이드 페라이트

그림 2에 표시된 것처럼 840°C에서 25분간 가열한 후 물 담금질 후 600°C에서 60분간 템퍼링하여 45강 미세구조를 얻었습니다. 흰색의 거대한 구조는 유텍토이드 페라이트이고 나머지 구조는 템퍼링된 소르바이트입니다.

이 결과는 테스트 중에 가열로에 여러 개의 공작물이 있었고, 담금질 중에 필요에 따라 퍼니스 도어가 닫히지 않았기 때문입니다. 대신 첫 번째 샘플이 담금질된 후 마지막 샘플이 담금질될 때까지 퍼니스 도어가 열린 상태로 유지되었습니다.

그 결과, 담금질 후반 단계에서 담금질된 샘플의 약 절반에서 대량의 프로유텍토이드 페라이트가 나타났습니다. 담금질 시간이 길어짐에 따라 이 양은 점점 더 증가하여 마지막 담금질 샘플의 거대 프로유텍토이드 페라이트 함량은 40%(부피 분율)에 달했습니다.

열린 퍼니스 문으로 인해 퍼니스의 공작물 온도가 AC3 이하일 때 공작물의 냉각 속도가 냉각 속도보다 높았습니다 (에 해당). 어닐링)보다 높지만 공랭식(노멀라이징과 동일)보다 낮습니다. 그 결과 대량의 프로유텍토이드 페라이트가 침전되었습니다.

담금질 냉각 속도가 충분하지 않은 경우, 강철의 프로유텍토이드 페라이트는 일반적으로 네트워크 또는 세미 네트워크의 형태로 원래 오스테나이트 입자 경계를 따라 분포했습니다.

그림 3 흰색 망상 전구체 페라이트

그림 3과 같이 900°C에서 25분간 가열한 후 45강의 미세 구조와 오일 담금질 는 흰색 미세 메쉬 프리유텍토이드 페라이트, 검은색 담금질된 트루스타이트, 깃털 같은 어퍼 바이나이트, 밝은 회색 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트 매트릭스로 구성됩니다.

마르텐사이트와 같은 평면에 있지 않은 잔류 오스테나이트는 담금질 열이 심하게 과열된 경우에만 담금질된 구조에서 볼 수 있습니다. 일반적인 담금질에서는 잔류 오스테나이트가 눈에 띄게 존재하지 않습니다.

그림 4 흰색 잔류 오스테나이트

그림 4와 같이 900°C에서 25분간 가열하고 물 담금질한 45강의 미세 구조는 검은색 담금질된 중탄소 마르텐사이트와 흰색 잔류 오스테나이트로 구성되어 있습니다.

잔류 오스테나이트의 모양은 마르텐사이트와 교차하는 각도에 따라 달라집니다.

3. 결론

이 게시물에서는 페라이트와 잔류 오스테나이트를 식별하는 방법을 소개합니다. 이 정보가 도움이 되길 바랍니다.

또한 철-탄소 상 다이어그램에 대한 철저한 이해와 이 글에서 논의한 관점을 결합하면 식별 프로세스가 훨씬 쉬워질 것입니다.