Structuri în afară de echilibru. călirea oțelurilor carbon

SCOPUL LUCRĂRII

Scopul lucrării este cunoaşterea structurilor şi caracteristicilor aferente care rezultă prin răcirea austenitei cu diferite viteze de răcire şi stabilirea parametrilor tehnologici pentru călirea continuă a oţelurilor carbon.

2. PRINCIPII TEORETICE ALE TRANSFORMĂRII MARTENSITICE

Procesele care au loc la răcirea austenitei prezintă o importanţă teoretică şi practică deosebită deoarece mecanismul şi cinetica influenţează natura , forma, mărimea şi distribuţia fazelor în structura oţelului implicit caracteristicile fizico – mecanice şi chimice finale.

Transformarea austenitei subrăcite în martensită se produce fără difuzia fierului şi a carbonului după un mecanism incomplet elucidat. Experimental s-a constatat că pentru realizarea acestei transformări, austenita trebuie subrăcită brusc la temperaturi situate sub o anumită temperatură, caracteristică fiecărui oţel, numit punct de început de transformare martensitică, notat cu Ms. Odată traversat prin subrăcire punctul Ms, cantitatea de austenită transformată în martensită depinde de temperatura la care are loc menţinerea. Spre deosebire de transformarea perlitică si bainitică ce prezintă la temperatura transformării un moment de început şi de sfârşit de transformare, la transformarea de tip martensitic, care se produce brusc, într-un timp scurt, menţinerea nu poate realiza transformarea completă. Pentru realizarea transformării complete este necesară o subrăcire foarte puternică, care să depăşească o temperatură specifică fiecărui oţel, numită punct de sfârşit de transformare martensitică, notat cu Mf.

Dacă în condiţiile reale de răcire, temperatura mediului de răcire utilizat, nu este situată sub Mf , transformarea nu este complet martensitică, iar structura va fi formată din martensită şi o anumită proporţie de austenită netransformată, numită austenita reziduală. Temperatura punctelor Ms si Mf este influenţată în principal de procentul de carbon din austenită . Payson şi G.Savage dau pentru calculul lui Ms următoarea relaţie:

Ms=517- 317 %C- 33% Mn- 16% Ni-26% Cr- 10% Mo -10%Si-10% w [0C]

O importanţă deosebită pentru tratamentul termic al oţelurilor o reprezintă procentul de austenită reziduală obţinută după călire. Pentru toate oţelurile, cu excepţia oţelurilor bogat aliate cu conţinut mediu de carbon, în cazul răcirii rapide într-un bazin de călire cu temperatura T, fracţiunea volumică de austenită reziduală este data de relaţia:

% Arez= e - 0,011(Ms-T)

Majoritatea operaţiilor de tratament termic implică răcirea continuă a austenitei cu viteze diferite de răcire, ceea ce face ca diagrama T.T.T să furnizeze puţine informaţii privind succesiunea transformărilor ce se produc în oţeluri când acestea sunt răcite continuu. În acest caz se utilizează diagramele T.R.C. la răcire continuă.