Закаляване и Мартензит

Комбинации: Разлики, Приликите, Jaccard Сходство коефициент, Препратки.

Разлика между Закаляване и Мартензит

Закаляване vs. Мартензит

Закаляването е технологичен процес в термичната обработка, при който загрятата до определена температура метална сплав се подлага на охлаждане със скорост, възпрепятстваща дифузионната подвижност на атомите и протичането на равновесните фазови превръщания, вследствие на което в изстиналия материал се фиксира високотемпературно състояние (често се получават неравновесни кристални структури – мартензит). Охлаждането се извършва с надкритична скорост, поради което в материала не успяват да протекат всички дифузионни процеси, характерни за бавното изстиване. Закаляването може да протече с полиморфно превръщане (при стоманите) или без полиморфно превръщане (при цветните сплави и при неръждаемите стомани). Температурата на нагряване и скоростта на охлаждане зависят строго от химическия състав на изходния аустенит и винаги се изхожда от фазовата диаграма на съответния материал. Чисти или почти чисти метали не се подлагат на закаляване. Могат да се закаляват някои полимери и стъкло. Мартензитна микроструктура в стомана с 0,35%C, закалена във вода от 870 °C Мартензит в стомана с 0,4%C, легирана с Cr, Mn, Mo, закалена в масло Поради най-голямото значение за практиката, по-долу ще бъде разгледан процесът закаляване на стомани. Вследствие на закаляването стоманите придобиват мартензитна структура, която се характеризира с по-висока твърдост, износоустойчивост и якост на опън, но също така и крехкост, по-ниска пластичност, ударна якост и якост на срязване. Задължително след закаляване детайлите се подлагат на процеса отвръщане, с което се цели намаляване на вътрешните напрежения и на крехкостта, въпреки че твърдостта малко спада. Неправилен режим на закаляване може да доведе до вътрешни пукнатини или изкривяване на детайла, особено когато има тънки и масивни части. Мартензит в стомана AISI 4140 Мартензитът (кръстен на немския металург Адолф Мартен (1850 – 1914 г.) е много твърда форма на стоманената кристална структура. През 1890 Мартен изучавал проби на различни стомани под микроскоп и установил, че най-твърдите стомани имали симетрична кристална структура. Той бил първият, който да обясни причината за широкото различие на механичните характеристики на стоманите. Мартензитните структури оттогава били намирани в много материали. Мартензитът се получава при рязко охлаждане (закаляване) на аустенит, което затваря въглеродните атоми, които не успяват да се дифузират извън кристалната структура. Тази мартензитна реакция започва по време на охлаждането, когато аустенита достигне мартензитната начална температура за трансформация и аустенита става механически нестабилен. При постоянна температура на трансформация част от аустенита се трансформира рязко и след това не следват други трансформации. Когато температурата спадне аустенита се превръща в мартензит. Накрая мартензитната крайна температура е достигната и трансформацията приключва. Една от основните разлики между двете фази е, че мартензита има центрирана тетрагонална кристална структура, докато аустенита има кубична структура. Прехода между тези две структури изисква много малко температурно влияние това е мартензитна трансформация, която води до рязко преподреждане на атомните позиции. Мартензита има по-малка плътност от аустенита и затова мартензитната трансформация води до промяна в масата. Мартензита няма добро равновесие при фазите на желязно-въглеродната система, защото е метастабилен. Понеже химическите процеси се ускоряват при покачване на температурата, мартензита лесно се разрушава от топлината.