Östenit: Metalografik Yapısını Biliyor musunuz?

Bir metal düşünün ki yapısı çeliğin özelliklerini değiştirebilecek kadar çok yönlü olsun. Benzersiz yüz merkezli kübik yapısıyla östenit, metalürjide çok önemli bir rol oynar. Bu makale östenitin oluşumunu, özelliklerini ve uygulamalarını inceleyerek davranışının tokluktan korozyon direncine kadar her şeyi nasıl etkilediğini açıklamaktadır. Isıtma sıcaklıklarının, alaşım elementlerinin ve orijinal dokunun östenitin oluşumunu ve büyümesini nasıl etkilediğini keşfedin ve çeşitli endüstriyel uygulamalar için çeliğin optimize edilmesine yönelik içgörüler sağlayın. Bu büyüleyici metalurjik fazın ardındaki sırları çözmek için bize katılın.

İçindekiler

İngilizce adı: austinite; adı şuradan gelir: William Chandler Roberts-Austen, İngiliz metalürjist

Harf kodu: A, γ.

Tanım: γ-Fe içinde karbon ve çeşitli kimyasal elementler tarafından oluşturulan katı çözelti.

Özellikler:

  • Tane sınırı nispeten düz ve düzenli çokgendir;
  • Kalıntı ostenit Söndürülmüş çelikte martensitik iğneler arasındaki boşlukta dağılır.

1. Kristal yapı

Östenit (γ-Fe), maksimum 0,51 × 10 boşluk ile yüz merkezli kübik bir yapıya sahiptir-8cm, karbon atomu yarıçapından biraz daha küçüktür, bu nedenle karbon çözme kapasitesi α-Fe'den daha büyüktür.

1148 ℃'de, maksimum çözünmüş karbon içeriği γ-Fe'nin değeri 2.11%'dir.

Sıcaklığın düşmesiyle birlikte çözünmüş karbon kapasitesi kademeli olarak azalır.

727 ℃'de çözünmüş karbon içeriği 0,77%'dir.

Yüz merkezli kübik yapı

2. Östenitin özellikleri

Mekanik özellikler

(1) Düşük verim güç ve sertlik

(2) Yüksek plastisite ve tokluk

(3) Yüksek termal dayanım

Fiziksel özellik

(1) Küçük özgül hacim, fiziksel performans

(2) Zayıf termal iletkenlik

(3) Büyük doğrusal genleşme katsayısı

(4) Paramanyetizma

(a) Paramanyetizma; (b) Ferromanyetizma

Atomik manyetik momentlerin küçük bir bölgede kendiliğinden düzenlenmesi.

Uygulama performansı

(1) Deformasyon şekillendirmenin uygulama performansı

(2) Östenitik paslanmaz çeliğin korozyon direnci

(3) Genleşme aracının hassas elemanı

3. Östenit oluşumu

Östenit Oluşumu için Termodinamik Koşullar: T'de düşük soğutma veya aşırı ısınma vardır.

Östenitin çekirdeklenmesi

(a) A-çekirdeklenme

Östenitin çekirdeklenmesi difüzyon tipi faz dönüşümüdür.

Çekirdeklenme, ferrit ve sementit, perlit ve östenit arasındaki arayüzeyde oluşabilir.

Bu arayüzlerin çekirdeklenme enerjisi, yapı ve konsantrasyonun üç dalgalanma koşulunu karşılaması kolaydır.

Östenit kristal çekirdeğinin büyümesi

(b) Büyümek

Östenit faz bölgesine ısıtıldığında, yüksek sıcaklıkta karbon atomları hızla difüze olur, demir atomları ve yedek atomlar tamamen difüze olabilir, hem arayüz difüzyonu hem de gövde koruması gerçekleştirilebilir.

Bu nedenle östenit oluşumu difüzyon tipi bir faz dönüşümüdür.

Sıyrılmış karbürün çözünmesi

(c) Artık FeC çözünmesi

Ferrit kaybolduktan sonra, ferrit t1 sıcaklığında tutulduğunda veya ısıtıldığında, karbon östenit içinde yayılmaya devam ettikçe kalıntı sementit sürekli olarak östenit içinde çözülür.

Östenit bileşiminin homojenleştirilmesi

(d) Bir homojenizasyon

Sementit östenite henüz tamamen ayrıldığında, östenitteki karbon konsantrasyonu hala düzensizdir.

Ancak uzun süre ısının korunmasından veya sürekli ısıtmadan sonra ve karbon atomları tamamen yayılmaya devam ettikten sonra, tek tip bileşime sahip östenit elde edilebilir.

Not: Çeşitli çeliklerin ostenit çekirdeklenme sürecinde bazı farklılıklar vardır.

Östenit oluşumunun temel sürecine ek olarak, hipoötektoid çelik, hiperötektoid çelik ve östenitleme sürecinde ötektoid öncesi fazın çözünmesi ve alaşım karbürün çözünmesi de vardır. alaşımlı çelik.

4. Orijinal östenit tane sınırının gösterimi

Orijinal östenit tanesinin boyutu, metal malzemelerin mekanik özellikleri ve teknolojik özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Reaktif formülasyonu

50 ml damıtılmış su, 2-3 g pikrik asit ve 1-2 damla deterjan.

Dikkat edilmesi gereken hususlar

Hazırlanan reaktifi yaklaşık 60 ° C'ye ısıtın ve ardından numuneyi 10-15 dakika erozyona sokun.

Bu sırada numunenin yüzeyi siyahlaşmıştır.

Numunenin yüzeyindeki siyah filmi çıkarın ve gri olana kadar yağ giderici pamukla silin ve gözlem için kurutun.

Korozyon çok sığsa, korozyona devam edilebilir; korozyon çok derinse, hafifçe parlatın.

Not: Orijinal östenit tane sınırlarının görüntülenmesi zor olan bazı numuneler için, erozyon parlatma, yeniden erozyon, yeniden parlatma ve birkaç kez tekrarlanması gerekir.

Aşındırma ve parlatma süresi, tatmin edici olana kadar her zamankinden daha kısadır.

Orijinal östenitin tane sınırı 40Cr söndürülmüş durum

5. Östenit oluşum hızını etkileyen faktörler

Isıtma sıcaklığı

Isıtma sıcaklığındaki artışla birlikte, atomların difüzyon hızı hızla artar, bu da östenitleme hızının artmasına ve şekillendirme süresinin kısalmasına neden olur.

Isıtma hızı

Isıtma hızı ne kadar hızlı olursa, inkübasyon süresi de o kadar kısalır. Bu aynı zamanda östenitin dönüşmeye başladığı sıcaklıkta ve dönüşümün sona erdiği sıcaklıkta bir artışa neden olur. Ayrıca, dönüşümün tamamlanması için gereken süreyi azaltır.

Alaşım elementi

Kobalt ve nikel östenitleme sürecini hızlandırıcı etkiye sahipken, krom, molibden ve vanadyum yavaşlatıcı etkiye sahiptir. Öte yandan, silikon, alüminyum ve manganezin östenitin beynizasyon süreci üzerinde herhangi bir etkisi yoktur. alaşım elementleri.

Alaşım elementlerinin difüzyon hızının karbonunkine kıyasla çok daha yavaş olduğunu belirtmek gerekir. Sonuç olarak, alaşımlı çeliğin ısıl işlemi için ısıtma sıcaklığı genellikle daha yüksektir ve bekletme süresi daha uzundur.

Orijinal doku

Orijinal yapıdaki sementit pul formunda olduğunda, östenit oluşum hızı daha hızlıdır. Ek olarak, sementit parçacıkları arasındaki boşluk ne kadar küçükse, dönüşüm hızı da o kadar hızlıdır.

Orijinal östenit tanesi de daha büyük bir karbon konsantrasyon gradyanına sahiptir ve bu da tanenin daha hızlı büyümesine neden olur.

Ayrıca, sferoidize tavlanmış granüler perlit daha az faz arayüzüne sahiptir, bu da östenitleşme sürecini en hızlı hale getirir.

6. Östenit tane büyümesini etkileyen faktörler

Kimyasal bileşim

① Belirli bir karbon içeriği aralığında, östenitteki karbon içeriğindeki artış, tane büyüme eğiliminde bir artışa yol açar. Bununla birlikte, karbon içeriği belirli bir seviyeyi aşarsa, östenit tanelerinin büyümesi engellenecektir.

② Aşağıdakiler gibi unsurların eklenmesi titanyumvanadyum, niyobyum, zirkonyum ve alüminyumun çeliğe eklenmesi ince taneli çelik üretimiyle sonuçlanabilir. Bunun nedeni karbürler, oksitler ve nitrürlerin tane sınırları boyunca dağılması ve tane büyümesini engelleyebilmesidir. Öte yandan, manganez ve fosfor tane büyümesini teşvik edici etkiye sahiptir.

③ Güçlü karbürler oluşturan elementler, östenit içinde dağıldıklarında östenit tanelerinin büyümesini engelleyebilirler. Öte yandan, silisyum ve azot gibi karbür oluşturmayan elementlerin östenit tanelerinin büyümesi üzerinde çok az etkisi vardır.

Isıtma sıcaklığı

Östenit tanesinin büyümesi, ısıtma sıcaklığı sistemindeki atomik difüzyonla yakından bağlantılıdır. Sonuç olarak, sıcaklık ne kadar yüksek olursa veya belirli bir sıcaklıkta bekletme süresi ne kadar uzun olursa, östenit taneleri o kadar irileşir.

Isıtma hızı

Isıtma hızı ne kadar hızlı olursa, aşırı ısınma o kadar yüksek olur ve östenitin gerçek oluşum sıcaklığı da o kadar yüksek olur. Bu, büyüme oranından daha büyük olan ve östenit tanesini daha ince hale getiren çekirdeklenme oranında bir artışa neden olur.

Üretim sürecinde, ultra ince taneli yapılar elde etmek için genellikle hızlı ısıtma ve kısa süreli ısı koruması kullanılır.

Orijinal organizasyon

Genel bir kural olarak, çeliğin orijinal yapısı ne kadar ince olursa, karbürlerin dağılımı o kadar büyük olur ve bu da daha ince bir östenit tane yapısına yol açar.

Unutmayın, paylaşmak önemsemektir! : )
Shane
Yazar

Shane

MachineMFG'nin Kurucusu

MachineMFG'nin kurucusu olarak, kariyerimin on yıldan fazlasını metal işleme sektörüne adadım. Kapsamlı deneyimim, sac metal imalatı, talaşlı imalat, makine mühendisliği ve metaller için takım tezgahları alanlarında uzman olmamı sağladı. Bu konular hakkında sürekli düşünüyor, okuyor ve yazıyorum, sürekli olarak alanımın ön saflarında kalmaya çalışıyorum. Bilgi ve uzmanlığımın işiniz için bir değer olmasına izin verin.

Ayrıca Beğenebilirsiniz
Onları sadece sizin için seçtik. Okumaya devam edin ve daha fazlasını öğrenin!

Osmiyum Ağırlık Hesaplayıcı (Çevrimiçi ve Ücretsiz)

Doğal olarak oluşan en yoğun element olan osmiyumun gerçekte ne kadar ağır olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu makale, osmiyumun ağırlığını doğru bir şekilde belirlemenize yardımcı olmak için tasarlanmış bir osmiyum ağırlık hesaplayıcısını...

Bilmeniz Gereken 12 Bronz Türü

Bronzu bu kadar özel ve çok yönlü yapan şeyin ne olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu makale, esas olarak bakırın kalay, bakır tozu ve bakır gibi elementlerle karıştırılmasıyla elde edilen bir alaşım olan bronzun büyüleyici dünyasını keşfe...
Metal Sertliği

Metal Sertlik Tablosu: Mohs, HB, HV, HS, HRC

Metal sertliğinin büyüleyici dünyasını hiç merak ettiniz mi? Bu blog yazısında, metallerin sertliğini ölçmenin ve geliştirmenin ardındaki ilgi çekici kavramlara ve yöntemlere...

Kurşun Ağırlık Hesaplayıcı (Çevrimiçi ve Ücretsiz)

Bir sonraki projeniz için kurşun ağırlığını doğru bir şekilde nasıl ölçeceğinizi hiç merak ettiniz mi? Bu makale, kurşun ağırlığı hesaplayıcısının kullanımına ilişkin uzman görüşlerini ve pratik ipuçlarını ortaya koymaktadır. Keşfedin...
MachineMFG
İşinizi bir sonraki seviyeye taşıyın
Haber bültenimize abone olun
En son haberler, makaleler ve kaynaklar haftalık olarak gelen kutunuza gönderilir.

Bize Ulaşın

Cevabımızı 24 saat içinde alacaksınız.