Перлитное превращение - эвтектоидное превращение (распад) аустенита, происходящее ниже 727°С (по другим источникам 723°С) и заключающееся в одновременном зарождении и росте внутри аустенита (ɣ-фаза) двух новых фаз: феррита (ɑ-фаза) и цементита (Fe3C) имеющих пластинчатую форму.
Перлитное превращение происходит в сталях, содержащих более 0,025%С (по массе), а также в белых и серых чугунах (за исключением чугунов на ферритной металлической основе).
Структура, образующаяся в результате превращения, называется перлит и она состоит из тонких чередующихся пластинок (кристаллов) феррита и цементита.
Бейнитное превращение в стали
При более высокой скорости охлаждения, чем та, что достигается при охлаждении на воздухе есть возможность избежать превращения аустенита в феррит и перлит во многих углеродистых и низколегированных сталях. Превращение аустенита при температуре ниже 540 ºС, но выше примерно 200 ºС дает структуру, которая состоит их феррита и цементита, однако эти фазы не упорядочены в пластины. Вместо этого феррит и перлит имеют перистую или игольчатую, и ни один компонент микроструктуры нельзя рассмотреть в оптический микроскоп. Эта структура известна как бейнит.
Мартенситное превращение в стали
Превращения аустенита при более низких температурах, ниже 200 ºС приводит к образованию фазы железа с объемноцентрированной тетрагональной структурой, которую называют мартенситом. Обычно мартенсит присутствует в полностью упрочненных сталях. Микроструктурно мартенсит имеет игольчатый вид. Эта сталь была подвергнута нагреву до 850 ºС для получения твердого раствора углерода в аустените, закалке в воде и отпуску при температуре 230 ºС в течение 1 часа. Резкое охлаждение аустенита подавляет формирование феррита, перлита и бейнита и обеспечивает полностью мартенситную структуру. Мартенсит занимает больший объем, чем аустенит. Поэтому образование мартенсита приводит к изменениям размеров, что может вызвать коробление изделия. В крайних случаях коробление может привести к растрескиванию изделий в ходе их закалки.
Диаграмма изотермического превращения для до- и заэвтектоидной стали.
Превращение аустенита при непрерывном охлаждении.
Свойства продуктов распада аустенита (перлита, бейнита, мартенсита)
Перлит
Перлит – одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов – сталей и чугунов. Перлит представляет собой эвтектоидную смесь двух фаз – феррита и цементита (в легированных сталях – карбидов). Перлит – продукт эвтектоидного распада аустенита при медленном охлаждении Fe-C-сплавов ниже 727°C. Аустенит (γ-железо) переходит в α-железо, в котором около 0,02% углерода; избыточный углерод выделяется в форме цементита или карбидов.
Структура перлита
В зависимости от формы различают пластинчатый и зернистый перлит. Дисперсные разновидности перлита иногда называют сорбитом и трооститом.
Таким образом, перлит, сорбит и троостит - это структуры с одинаковой природой (феррит + цементит), продукты распада аустенита, отличающиеся степенью дисперсности феррита и цементита.