CẤU TẠO HỢP KIM VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁ
6.3.3.3. Đặc điểm của chuyển biến Mactenxit
- Chỉ xảy ra khi tốc độ nguội lớn hơn một tốc độ nguội xác định
- Chỉ xảy ra khi làm nguội liên tục trong một khoảng nhiệt độ xác định với nhiệt độ bắt đầu Ms và kết thúc là Mf. Ở trong khoảng Ms÷ Mf nếu ta dừng làm nguội thì chuyển biến M bị dừng lại.
Vị trí của hai điểm Ms và Mf của chuyển biến M chỉ phụ thuộc vào thành phần cacbon và nguyên tố hợp kim trong γ, ngoài ra không phụ thuộc vào các yếu tố khác kể cả tốc độ nguội nhanh hay chậm. Auxtenit càng chứa nhiều cacbon và nguyên tố hợp kim (Si, Al, Co) thì các điểm Ms và Mf càng hạ thấp.
- Chuyển biến M xảy ra theo dạng bùng nổ: Cùng một lúc tạo ra hàng loạt các kim M và phát triển với tốc độ rất nhanh (108cm/s). Sự va đập của các kim M tạo ra các vết nứt tế vi trong tổ chức M.
- Chuyển biến M xảy ra ở nhiệt độ thấp (thường < 2000C), cacbon hầu như không khuếch tán nên giữ nguyên vị trí hoặc nếu có dịch chuyển thì độ dịch chuyển ∆x < a
Mạng γ chuyển thành mạng α tương ứng là mạng A1 chuyển thành mạng A2 theo cơ chế trượt mạng gây xô lệch mạng nên bị biến cứng. Các nguyên tử cacbon đi vào lỗ hổng khối 8 mặt của mạng α làm giãn chiều cao của mạng tạo ra mạng M là mạng chính phương thể tâm. Giữa mạng γ và M có mối quan hệ
- Mặt (110) của M // mặt (100) của γ
- Mặt (111) của(M) // mặt (110) của γ
Cơ chế trượt mạng:
Cacbon đứng sẵn ở lỗ hổng khối 8 mặt làm giãn chiều cao của mạng tạo mạng chính phương thể tâm.
Khi kết thúc quá trình chuyển biến, trong tổ chức M bao giò cũng còn một lượng γ dư. (γ
dư: là tổ chức γ tồn tại trong M ở nhiệt độ thường).
Nguyên nhân: Do thể tích riêng của M lớn hơn thể tích riêng của γ mà cụ thể là
Nên khi γ chuyển biến thành M sẽ tạo trường ứng suất dư quá lớn do vậy chuyển biến dừng lại và tồn tại γ dư.
Lượng γ dư trong thép phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Vị trí điểm Mf. Điểm Mf càng thấp dưới 200C thì lượng γ dư càng nhiều. Vậy mọi yếu tố hàm hạ thấp điểm Mf đều làm tăng lượng γ dư.
+ Thành phần hoá học của γ: Ta biết rằng lượng cacbon trong 2 pha γ và M là bằng nhau khi hàm lượng cacbon của M càng cao thì độ chính phương c và thể tích a
riêng càng lớn nên càng nhiều γ không chuyển biến được do vậy càng nhiều γ dư. * Nhiệt độ bắt đầu và kết thúc chuyển biến:
M thay đổi theo thành phần hoá học của thép với thép cacbon và các nguyên tố hợp kim thì Ms và Mf nhỏ.