«Аустенит»

название (в честь Roberts Austen'a), предложенное Осмондом для одной из микрографических составляющих (фаз) железоуглеродистых сплавов, наблюдаемой иногда при быстром охлаждении (ледяной водой) богатых углеродом сплавов (около 1,57 % С), нагретых предварительно до высокой температуры (1000° и до 1200°?).

Белый — А.; коричневый — мартензит.

Осмонд считал характерным для А. способность чертиться швейной иглой; как показал недавно В. Курбатов ("Журн. Хим. Общ.", 36, 1536—37 [1904]), этот признак не существен и существование А., как особой кристаллохимической разновидности, является, кажется, сомнительным.

А. И. Г.

одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, твёрдый раствор углерода (до 2%)и легирующих элементов в железе (см. Железо). А. получил название по имени английского учёного У. Робертса-Остена (W. Roberts-Austen, 1843—1902). Кристаллическая решётка — куб с центрированными гранями. А. немагнитен, плотность его больше, чем других структурных составляющих стали. В углеродистых сталях и чугунах А. устойчив выше 723°C. В процессе охлаждения стали А. превращается в другие структурные составляющие. В железоуглеродистых сплавах, содержащих никель, марганец, хром в значительных количествах, А. может полностью сохраниться после охлаждения до комнатной температуры (например, нержавеющие хромоникелевые стали). В зависимости от состава стали и условий охлаждения А. может сохраниться частично в углеродистых или легированных сталях (т. н. остаточный А.).

Учение о превращениях А. берёт начало с открытий Д. К. Чернова (1868), впервые указавшего на их связь с критическими точками стали. При охлаждении ниже этих точек образуются фазы с иным взаимным расположением атомов в кристаллической решётке и, в некоторых случаях, с измененным химическим составом. Различают три области превращений А. В верхнем районе температур (723—550°С) А. распадается с образованием Перлита— эвтектоидной смеси, состоящей из перемежающихся пластин Феррита (массовая концентрация углерода 0,02%) и Цементита (концентрация углерода 6,7%). Перлитное превращение начинается после некоторой выдержки и при достаточном времени завершается полным распадом А. Ниже определенной температуры (Мн), зависящей от содержания углерода (для стали с 0,8% углерода около 240°C), происходит мартенситное превращение А. (см. Мартенсит). Оно состоит в закономерной перестройке кристаллической решётки, при которой атомы не обмениваются местами. В интервале температур 550°С — М_н происходит промежуточное (бейнитное) превращение А. Это превращение, как и перлитное, начинается после инкубационного периода и может быть подавлено быстрым охлаждением; оно, как и мартенситное, прекращается при постоянной температуре (некоторая часть А. сохраняется непревращённой) и сопровождается образованием характерного рельефа на поверхности шлифа. При промежуточном превращении упорядоченные перемещения металлических атомов сочетаются с диффузионным перераспределением атомов углерода в А. В результате образуется феррито-цементитная смесь, а часто и остаточный А. с измененным по сравнению со средним содержанием углерода. Цементит при промежуточном превращении может выделяться как из А. непосредственно, так и из пересыщенного углеродом феррита (см. Бейнит).

Превращение А. в сплавах с содержанием углерода св. 2%, в связи с наличием первичных образований цементита или графита, вызывает своеобразие получающихся структур (см. Чугун). Представление о кинетике превращений А. дают диаграммы, указывающие долю превратившегося А. в координатах температура — время. На диаграмме превращений легиров. А. четко разделены области перлитного (640—520°C) и промежуточного (480—300°C) превращений и имеется температурная зона высокой устойчивости А. (рис.). При перлитном превращении легированного А. во многих случаях образуется смесь феррита и специальных карбидов.

Легирующие элементы, за исключением кобальта, увеличивают продолжительность инкубационного периода перлитного превращения.

Закономерности превращений А. используют при разработке легированных сталей различного назначения процессов термической и термомехалической обработки. Диаграммы превращений А. позволяют устанавливать режимы отжига сталей, охлаждения изделий, изотермической закалки и т. д.

Лит.: Курдюмов Г. В., Явления закалки и отпуска стали, М., 1960; Энтин Р. И., Превращения аустенита в стали, М., 1960.

Р. И. Энтин.

Диаграмма изотермического превращения аустенита стали, содержащей 0,4% углерода, 2% марганца и 0,1% ванадия.

АУСТЕНИТ (от имени английского металлурга У. Робертса-Остена - W. Roberts-Аusten; 1843-1902), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов - твердый раствор углерода (до 2%), а также легирующих элементов в ?-железе. В углеродистых сталях и чугунах устойчив выше 723 .С.

austenite

austenite

аустени́т

(от имени английского металлурга У. Робертса-Остена, W. Roberts-Austen; 1843—1902), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов — твердый раствор углерода (до 2%), а также легирующих элементов в γ-железе. В углеродистых сталях и чугунах устойчив выше 723ºC.

* * *

АУСТЕНИ́Т (от имени английского металлурга У. Робертса-Остена, W. Roberts-Аusten; 1843—1902), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов — твердый раствор углерода (до 2%), а также легирующих элементов в железе.

Аустенит пластичен, его твердость НВ 160—200 кгс/мм². Парамагнетик(см. ПАРАМАГНЕТИК), проводит тепло и электрический ток хуже, чем феррит(см. ФЕРРИТ).

Атомы растворенного в аустените углерода располагаются в центре элементарных гексагональных кубических ячеек, т. е. образуется твердый раствор(см. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ) углерода в g-железе. Растворимость углерода в аустените зависит от температуры, максимальна при Т = 1147 ^оС и составляет 2,14%, т. е. выше, чем в феррите. Ограничение растворимости углерода вызвано тем, что атом углерода больше размера поры в центре ячейки g-железа, и при внедрении углерода решетка искажается, и соседние поры становятся недоступными для других атомов углерода.

Область существования аустенита — при температурах выше 727^оС. При комнатной температуре он иногда сохраняется только в закаленной стали, так как в процессе охлаждения стали аустенит превращается в другие структурные составляющие. Свойства и строение продуктов превращения аустенита зависят от температуры, при которой происходил процесс его распада. Например, в стали с содержанием углерода 0,8% могут происходить следующие фазовые превращения. При медленном охлаждении (в печи) при температурах вблизи 700^оС (т. е. при достаточно высоких температурах и малых степенях переохлаждения) аустенит превращается в перлит(см. ПЕРЛИТ (в металловедении)) – достаточно грубую смесь феррита(см. ФЕРРИТ) и цементита(см. ЦЕМЕНТИТ). Легирующие элементы, за исключением кобальта, увеличивают продолжительность инкубационного периода перлитного превращения. При более низких температурах, и следовательно при больших степенях переохлаждения, дисперсность структур возрастает, т. е. при ускоренном охлаждении (на воздухе) распад аустенита произойдет при температурах (650^оС) и образуется сорбит(см. СОРБИТ (в металловедении)). При еще более низкой температуре, т. е. при большей скорости охлаждения (в масле) распад аустенита произойдет при температурах (550^оС) и образуется троостит(см. ТРООСТИТ). Перлит, сорбит и троостит представляют собой структуру с одинаковой природой (смеси феррита и цементита), но отличающейся степенью дисперсности феррита и цементита. При высокой скорости охлаждении в воде аустенит превращается в мартенсит(см. МАРТЕНСИТ). При перлитном превращении легированного аустенита во многих случаях образуется смесь феррита и специальных карбидов.

В железоуглеродистых сплавах, содержащих никель, марганец и хром в значительных количествах, аустенит может полностью сохраниться после охлаждения до комнатной температуры (например, в нержавеющих хромоникелевых сталях). Аустенит, существующий при нормальной температуре наряду с мартенситом, называется остаточным аустенитом. При наличии значительного количества остаточного аустенита (более 20—30%) он обнаруживается при металлографическом исследовании в виде светлых полей между иглами мартенсита. Закаленные малоуглеродистые стали почти не содержат остаточный аустенит (в сталях, где содержание углерода менее 0,6% количество аустенита находится на уровне 2—3%), но высокоуглеродистые стали могут содержать, в зависимости от их состава, режима закалки и скорости охлаждения в мартенситном интервале, достаточно большое количество аустенита.

Диаграммы фазовых превращений аустенита позволяют устанавливать режимы отжига сталей, охлаждения изделий, изотермической закалки и т. д.

[от имени англ. металлурга У. Робертса-Остена (W. Roberts-Austen; 1843 - 1902)] - фаза железоуглеродистых сплавов, твёрдый р-р углерода (до 2%) и легирующих элементов в y-железе. Кристаллич. решётка - гранецентрированная кубическая. А. парамагнитен, плотность его больше, чем др. структурных составляющих стали. В углеродистых сталях и чугунах А. устойчив выше темп-ры 727 °С.

АУСТЕНИТ — одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, твёрдый раствор углерода (до 2%) и легирующих элементов в модификации гамма-железа. А. немагнитен, отличается умеренной твёрдостью, пониженной упругостью, значительной прочностью и вязкостью.