Перлитное превращение — эвтектоидное превращение (распад) аустенита, происходящее ниже 727° С (по другим источникам 723° С) и заключающееся в одновременном зарождении и росте внутри аустенита (γ-фаза) двух новых фаз: феррита (α-фаза) и цементита (Fe3C), имеющих пластинчатую форму. Схематически процесс описывается формулой:
γ → α + Fe3C
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. Составы всех трех фаз при медленном охлаждении строго определены: в нелегированной стали или чугуне аустенит содержит 0,8% С.
Перлит состоит из:
феррита — 0,025% С;
цементита — 6,67% С (по массе).
Отсюда следует, что пластинки феррита в 7,3 раза толще пластинок цементита.
При снижении температуры ниже 727° С скорость превращения увеличивается, достигает максимума при ~550° С и затем уменьшается, падая почти до нуля при ~200° С. Чем ниже температура превращения, тем меньше толщина пластинок и выше прочностные свойства.
Абсолютная толщина пластинок перлита (межпластинчатое расстояние, период структуры) меняется обычно от нескольких мкм (и тогда их можно различить в рядовом оптическом микроскопе) до десятых долей мкм (пластинки обнаруживаются только при максимальных разрешениях) и до сотых долей мкм (необходим уже электронный микроскоп). Соответствующие дисперсные разновидности перлита называют также сорбит и троостит.
Скорость охлаждения влияет на структуру и свойства смеси "феррит + цементит". В результате можно получить качественно одинаковые, но различно называющиеся составы.
Перлит получается при медленном охлаждении, обычно вместе с обладающей тепловой инерцией массивной печью, то есть при отжиге.
Примерные свойства: твердость — 200 HB, предел прочности — 600 МПа, предел текучести — 300 МПа.
Сорбит получается при охлаждении на воздухе (нормализация). Твердость — 300 HB, предел прочности — 1000 МПа, предел текучести — 500 МПа.
Троостит получается при более высокой скорости охлаждения, обычно в каком-либо минеральном масле. Твердость — 400 HB, предел прочности — 1400 МПа, предел текучести — 700 МПа.
Источник: