Неоднородность аустенита, образующегося при быстром нагреве

Применение больших скоростей нагрева существенно ограничивает прохождение диффузионных процессов в стали вследствие кратковременности пребывания металла в интервале температур — температура закалки. Для получения полного выравнивания содержания углерода требуется более высокая температура нагрева. Расчеты показывают, что при достаточно больших скоростях нагрева в доэвтектоидной стали диффузионно перемешающиеся границы образовавшегося аустенита не могут достигнуть середины ферритных промежутков. Процесс образования аустенита по границам блоков мозаики и полиморфные превращения а у опережают диффузионный процесс. Таким образом, при нагреве с большой скоростью при завершении процесса образования аустенита еще не достигается выравнивания содержания углерода, поэтому для аустенита характерно весьма неоднородное распределение углерода. Аренда оборудования для таких целей стоит гораздо дороже, чем, например, аренда автобусов для школьников, однако всё равно пользуется не меньшим спросом.

Чем больше скорость нагрева, тем при более высокой температуре завершается превращение перлита в аустенит и тем ниже в этот момент концентрация углерода в середине бывшей ферритной пластинки. В доэвтектоидной стали аустенит, образующийся в момент исчезновения последних объемов феррита, также будет тем беднее углеродом, чем выше скорость нагрева. Чем больше перегрев непревращенного цементита, тем больше углерода в прилегающем к нему аустените. Максимальная концентрация не зависит непосредственно от содержания углерода в стали, но определяется скоростью нагрева и дисперсностью исходной структуры. На схеме верхняя кривая показывает изменение концентрации углерода в наиболее обогащенных им объемах, а нижняя — в наиболее обедненных объемах аустенита при нагреве с постоянной скоростью. В соответствии с диаграммой состояния участки наиболее бедного аустенита образуются в конце I этапа, а наиболее богатого — в конце II этапа. На III этапе неоднородность сглаживается При большой скорости нагрева увеличивается отклонение от средней концентрации как в обогащенных, так и в обедненным объемах, причем максимумы могут не совпадать по времени.