A H N J B D F C E G S P Q M O C% T K S’ E’ C’ K’ F’ D’ L P’ δ metastabil Fe+Fe3C γ stabil Fe+grafit α γ-Fe: fcc, lapcentrált köbös rács, neve: ausztenit, elegykristály: szil. oldat δ-Fe: bcc, tércentrált köbös, elegykristály: szilárd oldat α-Fe: bcc, tércentrált köbös, elegykristály: szilárd oldat, max. ~ 0,022% C-oldékonyság, neve: ferrit

Az átalakulások reakciótípusai primer reakció csatolt reakció (eutektikus reakció) polimorf reakció (rövid távú atomi átrendeződés) hosszú távú diffúziót tartalmaz Polimorf reakciók: martenzites átalakulás allotróp átalakulások (γ-Fe  α-Fe) üvegátalakulás (túlhűtött olvadék  üveg)

γ (szilárd oldat) Az átalakulási diagramok Mindig a γFe (ausztenit) fázis széteséséről van szó. γ (szilárd oldat) hűtési sebességtől függő szövetszerkezet diffúziós átalakulások diff. nélküli átalakulások A „túlhűtés” fogalmának értelmezése: okok: diffúzió fajtérfogat változás

A Fe-C diagram legfontosabb átalakulása a γ (ausztenit) bomlása A lehűtési sebesség és a C-tartalomtól függően különböző jellegű folyamatokat tartalmaz: diffúzió-kontrollált folyamatok diffúziómentes átalakulás Ezeknek időbeni lefolyását írják le az úgynevezett átalakulási görbék (orrgörbék, TTT diagramok). A lehűlés jellegétől függően megkülönböztetünk: izoterm folyamatos hűtésre vonatkozó átalakulási diagramokat.

Emlékeztető:

Az átalakuláskor keletkező fázisok illetve szövetelemek Milyen fázisok, milyen szövetszerkezet alakul ki az átalakulás során? Ez függ: az összetételtől (C-tartalom) a hűtési sebességtől és a hűtés módjától (izoterm vagy folyamatos hűtésről van szó) Az átalakulás: eutektoidos, vagy az összetételtől függően primer reakciók megelőzhetik az eutektoidos átalakulást. Legegyszerűbb eset: pontosan eutektoidos összetétel: ilyenkor nincs primer reakció.

Legegyszerűbb eset: pontosan eutektoidos összetétel: ilyenkor nincs primer reakció:

az átalakulást fajtérfogat növekedés kíséri; Az γ  α átalakulás három ok miatt szenved késedelmet az átalakulás hőmérsékletén: diffúzióval kell létrejönni a nukleációhoz és növekedéshez szükséges koncentráció-fluktuációnak; az átalakulást fajtérfogat növekedés kíséri; a termodinamikai hajtóerő az átalakulás hőmérsékletén csekély E meggondolások alapján levezethető az átalakulási görbék alakja: vonatkozik primer α kiválására, de formailag minden más átalakulásra is

A primer kristályok morfológiája és növekedési mechanizmusa a hűtési sebességgel megváltozik:

Fázisátalakulások izoterm körülmények között Izoterm átalakulások gyakorlati megvalósítása: Homogén γ-fázis létrehozása (ausztenitesítés Ta hőfokon) Hőkezelés előre beállított hőmérsékletű sófürdőben (különböző ideig) Gyors hűtés szobahőmérsékletre Szerkezet-meghatározás metallográfiai úton

Fázisátalakulások „folyamatos” körülmények között

0,46% C-tartalmú acél folyamatos átalakulási diagramja Fázisátalakulások „folyamatos” körülmények között 0,46% C-tartalmú acél folyamatos átalakulási diagramja

Átalakulási hőmérsékletek: Hipoeutektoidos acél: Ac1, Ac3 Ac: lassú hevítés során Ar: lassú hűtés során Hipereutektoidos acél: Ac1, Acm Ac1, Ac3: proeutektoidos ferrit határhőmérsékletei Ac1, Acm: szekunder cementit határhőmérsékletei Ac1 Ac3 l T

Az átalakulás mértéke, sebessége és a kialakuló szövetszerkezet y – átalakult hányad t – az átalakulás ideje n – a reakció típusától függő állandó k – állandó T = konstans

Martenzit A martenzitképződés 3 kritériuma: C t.% > 0,2 csak -Fe-ból vhűtés > vkritikus

Az átalakulással járó deformáció mechanizmusa

Az átalakulással járó deformáció mechanizmusa

Hőkezelések A tulajdonságok alakításának lehetőségei: ötvözés (erről esett eddig szó) hőkezelés A hőkezelés műszaki célja lehet: keményítés, szilárdságnövelés lágyítás szívósság növelése felületi keménység növelése Nemesítés: edzés → megeresztés Az alapfolyamatok: Ausztenit [γFe (C)]  ferrit + cementit (lassú hűtés) martenzit (gyors hűtés) Összetétel, hőmérséklet és hűtési sebességtől függő változások.

Részfolyamatok: ausztenitesítés perlites szövetelemek felbomlása, oldódása kémiai homogenizálás