Khi làm nguội nhanh austenit sao cho vộc tơ biểu diễn tốc độ nguội của nú khụng cắt đường cong chữ "C" chỉ cú chuyển biến đa hỡnh từ Fe sang Fe
mà khụng cú sự khuếch tỏn của cỏc bon. Đú là chuyển biến austenit thành mỏctenxit. Chuyển biến này xảy ra ở nhiệt độ thấp, khoảng từ 2500C trở xuống. Tốc độ nguội nhỏ nhất để chuyển biến này xảy ra là tốc độ ứng với vộc tơ tiếp xỳc với đường cong chữ "C" thứ nhất tại mũi của nú. Tốc độ nguội này được gọi là tốc độ tụi tới hạn Vth (cũn gọi là tốc độ nguội tới hạn). Như vậy khi làm nguội austenit với tốc độ nguội lớn hơn tốc độ tới hạn sẽ nhận được mactenxit chứ khụng phải hỗn hợp phe rit - xờmen tit.
3.4.1. Khỏi niệm về Mactenxit
Mỏctenxit là dung dịch rắn xen kẽ quỏ bóo hũa của cỏc bon trong Fea cú cú nồng độ
cỏc bon bằng nồng độ của austenit ban đầu. Khi làm nguội rất nhanh cỏc bon trong austenit khụng kịp khuếch tỏn để tạo thành xờmentit. Lỳc đạt nhiệt độ tương đối thấp chỉ cú sự chuyển mạng từ Fesang Fe. Lượng cỏc bon trong hai tổ chức này bằng nhau.
Fe(C)Fe(C)
3.4.2. Cỏc đặc điểm của chuyển biến Mactenxit
- Chỉ xảy ra khi làm nguội nhanh và liờn tục austenit với tốc độ lớn hơn hay bằng tốc độ nguội tới hạn. Chuyển biến mỏctenxit khụng xảy ra khi làm nguội đẳng nhiệt.
- Là chuyển biến khụng khuếch tỏn: Nguyờn tử cỏc bon vẫn giữ nguyờn vị trớ, chỉ cú nguyển tử sắt chuyển dịch để tạo ra kiểu mạng chớnh phương tõm khối, khoảng cỏch dịch chuyển khụng quỏ một thụng số mạng. Giữa hai kiểu mạng của austenit và mỏctenxit cú mối quan hệ định hướng xỏc định sao cho cỏc mặt và phương dày đặc của chỳng song song với nhau.
- Là quỏ trỡnh tạo ra khụng ngừng cỏc tinh thể mới với tốc độ rất lớn (10007000m/s).
- Chuyển biến chỉ xảy ra trong một khoảng nhiệt độ nhất định từ nhiệt độ bắt đầu chuyển biến (Mđ) đền nhiệt độ kết thỳc (Mk). Vị trớ hai nhiệt độ này khụng phụ thuộc vào tốc độ làn nguội, chỉ phụ thuộc vào thành phần cỏc bon và nguyờn tố hợp kim trong thộp.
- Chuyển biến xảy ra khụng hoàn toàn: Khi làm nguội càng gần đến điểm Mk lượng mỏctenxit sinh ra càng nhiều, nhưng khụng bao giờ đạt được 100% mà vẫn cũn một lượng nhất định austenit chưa chuyển biến, gọi là austenit dư. Nguyờn nhõn của hiện tượng này là do sự khỏc nhau về thể tớch riờng của chỳng. Thể tớch riờng VM > V vỡ thế khi chuyển biến austenit thành mỏc ten xớt thể tớch sẽ tăng lờn. Do vậy phần austenit chưa chuyển biến bị sức ộp ngày một tăng, đến mức khụng thể chuyến biến được. Lượng austenit dư trong thộp tụi phụ thuộc vào cỏc yếu tố sau:
+ Vị trớ của điểm Mk: điểm Mk càng thấp hơn 200C thỡ lượng austenit dư càng nhiều, đõy là yếu tố quan trọng nhất. Cỏc yếu tố làm giảm điểm Mk đều làm tăng lượng austenit dư trong thộp sau khi tụi.
+ Lượng cỏc bon trong mac ten xit càng nhiều thể tớch riờng của nú càng lớn (do độ chớnh phương c/a càng lớn) nờn lượng austenit dư càng nhiều.
Hỡnh 3.10 -Đường cong động học của chuyển biến Mactenxit