Аустенит

Определение "Аустенит" в Большой Советской Энциклопедии

Изотермическое превращение аустенита стали (диаграмма)

Аустенит, одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, твёрдый раствор углерода (до 2%)и легирующих элементов в железе (см. Железо). Аустенит получил название по имени английского учёного У. Робертса-Остена (W. Roberts-Austen, 1843—1902). Кристаллическая решётка — куб с центрированными гранями. Аустенит немагнитен, плотность его больше, чем других структурных составляющих стали. В углеродистых сталях и чугунах Аустенит устойчив выше 723°C. В процессе охлаждения стали Аустенит превращается в другие структурные составляющие. В железоуглеродистых сплавах, содержащих никель, марганец, хром в значительных количествах, Аустенит может полностью сохраниться после охлаждения до комнатной температуры (например, нержавеющие хромоникелевые стали). В зависимости от состава стали и условий охлаждения Аустенит может сохраниться частично в углеродистых или легированных сталях (т. н. остаточный Аустенит).

Учение о превращениях Аустенит берёт начало с открытий Д. К. Чернова (1868), впервые указавшего на их связь с критическими точками стали. При охлаждении ниже этих точек образуются фазы с иным взаимным расположением атомов в кристаллической решётке и, в некоторых случаях, с измененным химическим составом. Различают три области превращений Аустенит В верхнем районе температур (723—550°С) Аустенит распадается с образованием перлита — эвтектоидной смеси, состоящей из перемежающихся пластин феррита (массовая концентрация углерода 0,02%) и цементита (концентрация углерода 6,7%). Перлитное превращение начинается после некоторой выдержки и при достаточном времени завершается полным распадом Аустенит Ниже определенной температуры (Мн), зависящей от содержания углерода (для стали с 0,8% углерода около 240°C), происходит мартенситное превращение Аустенит (см. Мартенсит). Оно состоит в закономерной перестройке кристаллической решётки, при которой атомы не обмениваются местами. В интервале температур 550°С — М_н происходит промежуточное (бейнитное) превращение Аустенит Это превращение, как и перлитное, начинается после инкубационного периода и может быть подавлено быстрым охлаждением; оно, как и мартенситное, прекращается при постоянной температуре (некоторая часть Аустенит сохраняется непревращённой) и сопровождается образованием характерного рельефа на поверхности шлифа. При промежуточном превращении упорядоченные перемещения металлических атомов сочетаются с диффузионным перераспределением атомов углерода в Аустенит В результате образуется феррито-цементитная смесь, а часто и остаточный Аустенит с измененным по сравнению со средним содержанием углерода. Цементит при промежуточном превращении может выделяться как из Аустенит непосредственно, так и из пересыщенного углеродом феррита (см. Бейнит).

  Превращение Аустенит в сплавах с содержанием углерода св. 2%, в связи с наличием первичных образований цементита или графита, вызывает своеобразие получающихся структур (см. Чугун). Представление о кинетике превращений Аустенит дают диаграммы, указывающие долю превратившегося Аустенит в координатах температура — время. На диаграмме превращений легиров. Аустенит четко разделены области перлитного (640—520°C) и промежуточного (480—300°C) превращений и имеется температурная зона высокой устойчивости Аустенит (рис.). При перлитном превращении легированного Аустенит во многих случаях образуется смесь феррита и специальных карбидов.
Легирующие элементы, за исключением кобальта, увеличивают продолжительность инкубационного периода перлитного превращения.

Закономерности превращений Аустенит используют при разработке легированных сталей различного назначения процессов термической и термомехалической обработки. Диаграммы превращений Аустенит позволяют устанавливать режимы отжига сталей, охлаждения изделий, изотермической закалки и т. д.
Лит.: Курдюмов Г. В., Явления закалки и отпуска стали, М., 1960; Энтин Р. И., Превращения аустенита в стали, М., 1960.
  Р. И. Энтин.