Для дальнейшего рассмотрения структурных превращений при медленном охлаждении необходимо все стали разделить на две группы:
стали с содержанием углерода менее 0,8% (левее точкиS, на диаграмме)
стали с содержанием углерода более 0,8% (правее точкиS).
Стали первой группы применяются в основном как стали конструкционные, а стали второй группы — как стали инструментальные.
В сталях с содержанием углерода менее 0,8%линии GS и PSK определяют температуры начала и конца перекристаллизации (вторичная кристаллизация) аустенита в феррит.
Перекристаллизация
Перекристаллизация вызывается аллотропическим превращением Feγ→ Feα.
В чистом железе это превращение проходит при постоянной температуре (910°), в то время как в сталях оно проходит в интервале температур, так как для стали с содержанием С = 0,2% процесс перекристаллизации начнется при температуре 850° и закончится при температуре 723°.
Структурные превращения при охлаждении стали
Однако при охлаждении стали в интервале температур 850—723° не весь аустенит превратится в феррит. Часть аустенита останется. Этот аустенит при температуре 723° превратится в перлит.
В результате этих двух превращений в интервале температур, определяемых линиями GS и PSK, структура сталей с содержанием С < 0,8% при комнатной температуре будет состоять из феррита + перлита.
Количественное соотношение между ферритом и перлитом определится процентом углерода в стали. Чем больше углерода б стали, тем больше в ней перлита, и сталь будет более твердая, прочная, но менее пластичная.
В сталях с содержанием С>0,8%линии SE и PSK определяют температуры начала и конца кристаллизации цементита из аустенита (вторичная кристаллизация).
Это превращение вызывается уменьшением растворимости углерода в аустените при охлаждении.
При температуре 1130° в аустените может раствориться 2% углерода, а при 723° только 0,8%. Поэтому если в стали углерода 1%, то при охлаждении начиная с температуры 820° из аустенита будет выделяться избыток углерода в форме цементита до тех пор, пока в аустените не останется 0,8% углерода.
При температуре 723° этот аустенит превратится в перлит.
В результате этих двух превращений в интервале температур, определяемых линиями ES и PSK и при температуре 723°, структура сталей с содержанием С>0,8% при комнатной температуре будет состоять из цементита + перлита.
Количественное соотношение между цементитом и перлитом также будет определяться количеством углерода в стали. Чем больше в стали углерода, тем больше в ней цементита и сталь будет более твердая, но и более хрупкая.
В сталях с содержанием С=0,8% превращение аустенита при медленном охлаждении начнется и закончится при температуре 723°. Структура этой стали при комнатной температуре будет перлит.
Температуры линииPSK, если речь идет о нагреве, обозначаютAC1.
Температуры линийGS иSE обозначают соответственно АСз или АСт.
§
