Смещение фазовых превращений

Смещение фазовых превращений в область более высоких температур оказывает существенное влияние на размер зерен аустенита в момент окончания фазных переходов, что обусловлено, как показано ранее, возрастанием роли зарождения и уменьшением роли роста зерен в общем процессе образования аустенита с повышением температуры. Влияние скорости нагрева на размер зерен аустенита было рассмотрено ранее. Основные закономерности свидетельствуют о том, что по мере смещения превращений в область более высоких температур процесс роста зерен аустенита замедляется ввиду резкого сокращения времени нагрева.

Указанное смещение может оказаться таким, что практически весь процесс будет представлять собой зарождение центров. Это возможно при большой скорости нагрева, когда вследствие ограничения диффузии исходные фазы сохраняются до весьма высоких температур. При этом на разных температурных уровнях зародыши аустенита внутри ферритной массы могут образовываться вначале (в связи с фактической неоднородностью ферритной массы) в микрообъемах, Содержащих атомы углерода, а затем и в тех микрообъемах, которые свободны ОТ углерода (в результате полиморфного превращения).

Уменьшение объема зерен и увеличение их числа приводят к соответствующему возрастанию общей протяженности границ. Рассмотрим результаты статистического определения протяженности границ зерен аустенита стали, этот показатель свойственен и для материалов, из которых изготавливаются трубы профильные. При нагреве до приблизительно одинаковых температур протяженность границ значительно возрастает в случае увеличения скорости нагрева. В то же время известно, что интенсивности диффузии вдоль границ и внутри зерен существенно различаются. Показано, что при определенных температурах скорость пограничной диффузии может на пять-семь порядков превосходить скорость диффузии по зерну. Следовательно, в более мелкозернистом аустените, обладающем большей протяженностью границ, насыщение должно совершаться значительно быстрее, чем в крупнозернистом. Обычные процессы ХТО при весьма медленном нагреве неизбежно проходят при таком состоянии высокотемпературной фазы, которое характеризуется наличием крупных зерен.