Cum se formeaza si ce influenta au asupra structurii carburile din otelurile aliate

Cum se formeaza si ce influenta au asupra structurii carburile din otelurile aliate

La o viteza foarte lenta de racire(3-5⁰C/s) se obtine o structura de echilibru formata din perlita lamelara grosolana.

transformare civila

γ_CFC ----- ----- -------à α_CVC + cem

solutie solida de fier

cu carbon

Daca viteza asigura doar traversarea prinei curbe TTT se produce o transformare prin difuzie care incepe dar nu se termina. Adica, nu toata austenita ( γ ) se transforma in perlita(P). Perlita este degenerate, in stadiu incipient de formare fiind localizata doar la limita de graunte si se numeste troostita.

Daca viteza de racire evita cotul perlitic este inhibata transformarea prin difuzie. Austenita(γ) se transforma fara difuzie in martensita ( γ' ). Se modifica atat natura fazei initiale (austenite) cat si tipul de retea cristalina a fazei nou formate.

transformare militara

γ_CFC ----- ----- ----- ----- -----à γ' = M_TVC

Carbonul ramane in retea deoarece nu mai are timp sa iasa sub forma de cementita. Cubicul cu volum(a=b=c) centrat se alungeste pentru a patrunde in el o cantitate in surplus de carbon si se transforma in tetragonal cu volum centrat(a=b≠c).

Elementele carburigene reprezinta acele elemente care au o afinitate fata de carbon mai mare decat cea a fierului. In functie de cresterea afinitatii fata de carbon si a stabilitatii carburilor formate, elementele carburigene se pot enumera dupa cum urmeaza: Fe - Mn - Cr - Mo - W - Nb - Zr - Ti. Cu cat este mai stabila carbura, cu atat aceasta se va dizolva mai greu in austenita si va precipita mai greu la revenire.

Prin introducerea unei cantitati mici de elemente carburigene in otel, acestea se dizolva in cementita, substituind o parte din atomii de fier, formandu-se astfel o cementita aliata, cum ar fi de exemplu (FeMn)3C. Odata cu cresterea continutului de elemente de aliere peste limita solubilitatii se formeaza carburi speciale de tipul Cr7C3, sau Mn3C si altele.

In functie de tipul retelei cristaline, carburile sunt de doua tipuri:

din prima grupa fac parte carburile de tipul Fe3C, Mn3C, Cr7C3, Cr23C6, cu retele cristaline complexe. Aceste carburi nu au o stabilitate ridicata, in procesul de tratament termic al otelului acestea dizolvandu-se, cu formarea solutiei solide de elemente de aliere in austenita.

Carburile din cea de-a doua grupa, cum ar fi Mo2C, WC, TiC, au retele cristaline simple. Ele au o rezistenta mult mai mare si se dizolva la temperaturi de incalzire mult mai mari.

Toate carburile au o duritate foarte mare, dar carburile din cea de-a doua grupa sunt ceva mai dure decat cele din grupa a doua. Odata cu cresterea dispersiei de carburi creste duritatea si rezistenta otelului.