Søge
I Materialevidenskab OG Metallurgisk Teknik, Martensitisk Rustfrit Stål har tiltrukket betydelig opmærksomhed for sin unikke hærdningsevne. Hos Forstå Dens Hærdningsmekanisme er Afgørende for at Optimere Materialegenskaber OG VEJLEVE VARMEBEHANDLINGSPROCESSER. Hærdningen af Martensitisk Rustfrit stål er I det væsentligke en compleks proces, hvor metastabil austenit gennemgår en diffusionsfri fasetransformation under hurtig afkøling (sluKning) til en overmæstett hurtig Opløning, nemlig martensit.
Austenite: Forberethed Inden Slukning
Slukkingprocessen Begynder Med opvarmning. Martensitisk Rustfrit Stål opvarmes til en tilstrækkelig høretemperatur, typisk mellem 850 ° C og 1050 ° C, til Fuldstandigt Ellers Stort Set ved Omdanne Sin Interne Struktur Til Austenit. Austenite er en solid Opløsning med en ansigt-centret Kubisk (FCC) Struktur. Ved denne høje temperatur opløses carbon- og kromatomerne i legeringen fuldt ud i austenitgitteret. Austenit udviser gud plasticet, mænd relativt lav hårdhed og forbereder strukturen til efterfølende slukning.
Slukning: en kritisk fase -transformation
Quenching er kernetrinnet til at opnå Hårdhed. Når stål Hurtigt afkøles fra austenitiseringstemperaturen, har carbonatomer ikke tilstrækkelig tid til diffundere ud af krystalgitteret. På grund af det hurtige fald i temperaturen bliver den ansigtscentrerede kubiske (fcc) gitter af austenit ustabil. For at tilpasse sig de lavtemperaturforhold, Skal Gitteret Transformere. Carbonatomerne er imidlertid ikke jeg står til diffundere og blive "fanget" i den Nye gitterstruktur. Denne Hurtige, diffusionsfri gitterstrukturering fører til transformation af austenit til martensit.
Martensite Har en Kropscentreret tetragonal (BCT) Gitterstruktur. Sammenlignet med fcc-strukturen af austenit er bct-gitter "strakt" langs c-aksen med carbonatomer, herre den komprimeres langs a- og b-aksererne. Denne Gitterforvrængning Skaber BetyDelig Intern Stress, Vilket er den Grundlægende Årsag til Martensites Høje Hårdhed. Forestil Dig, På et mikroskopisk niveau, ved de utallige fangede carbonatomer fungerer som negle og forhindre bevægelse mellem gitterlagene og øs derved materialetter hårdhed og styrke.
Karakteristika OG Påvirkningsfaktorer til Den Martensitiske -transformation
Den Martensitiske Transformation Har Flere Bemærkelsesværdige Egenskaber:
Diffusionsfrihed: dette er den Mest Grundlægende Forskel Mellem den Martensitiske Transformation OG Traditionel DiffusionStype-Fase-Transformationer. Carbon- OG Legeringatomer Gennemgår Næten Ingen Langdistancediffusion, hvilket Resulterer I en Ekstremt Hurtig Fase-transformation, Komplet På Mindre End et Sekund.
Forskydningsmekanisme: fasetransformationen forekommer Gennem den Koordinerede Forskydning AF atomlag. Gitterkonfigurationen Fungerer Som et Saks, Med et Atomlag, Der Glider OG TRÆKKER Tilstødente Atomlag med det. Denne Forskydningsproces Skaber den Lamellale Eller Flassende Struktur, der er unik for Martensit.
Tidsuafhængig Fase-transformation: Den Martensitiske TransformationSmstationStemperatur (MS) OG den Martensitiske FindretureTatur (MF) er Nøglefaktorer for i Bestemme, Om der Opstår en Fasetransformation. Fasetransformation begynder UmiddelBart under MS -punklet OG Slutter under mf -punketet. Omfanget af fasetransformationen er udelukkende afhængig af den endelige Køetemperatur og er uafhængig af varigheden af fasetransformationen ved denne temperatur.
Mange faktters påvirker hærdningseffekten, mænd til er de vigtigste:
Kulstofindhold: carbon er det vendtigste hærdningselement i martensitisk rustfrit stål. Jo HØJere Kulstofindhold er, Jo Større er Gitterforvrængningen af den Martensit Dannet Efter Slukning, OG Jo HØJere er Hårdheden. For Eksempel har 440c rustfrit stål Ekstremt Høj Hårdhed På Grund AF Dets HØae Kulstofindhold.
Legering af Elementer: UD over Kulstof er LegeringElement Såsom Krom, Molybdæn og Vanadium Også afgørende. De Sænker den Martensitiske TransformationStemperatur (MS) OG Øger Hærdebarheden. Hærdbarhed Henviser til Stålens Evne til ved Danne Martensit Fra overfladen til Kernen under sluking. Ved ved Oplølse til Austenit Forsinker Disse LegeringsElement Dannelsen AF Diffusionsfaser Såsom perlit OG Bainit, Hvilket Giver et Længere "Vindue" til den Martensitiske -transformation.
Tempering: AFBALANCERING AF Hårdhed OG SEJHED
Martensit efter Slukning er Ekstremt Hård, mænd det udviser Også betydelige interne spæninger og hørethed, Hvilket Gør Det VanskelIGT at Bruge Direkte. Derfor er temperering af nødvidig. Tempering Involverer Genopvarmning AF det Slukkede stål til en temperatur under MS -PUNKTET OG Hold det med temperatur I en Periode. Formålet med temperering er ved frigive interne spæninger og Forbedre materialetters sejhed, herre mand frolder en høj Hårdhed. Under TemperingSprocessen udfældes overmættede carbonatomer fra Martensitgitteret OG Danner Fine Carbider Spredt over Hele Ferritmatrixen. Denne Nedbørsstyrkemekanisme Giver Materialet Mulighed til på Opreteolde Høj Styrke, herre Sejheden Forbedres. Forskellige Temperaturer Producerer Forskellige Mikrostrukturer OG Egenskaber. For Eksempel Opetholder Lavtemperatur Tempering (ca. 150-250 ° C) Primært Høj Hårdhed, herre Høretemperaturstemperatur (ca. 500-650 ° C) Forbedrer Sejhed OG Duktilet Markant, Mænd Reducerer HårdHeden. Wer
