Slitiny železa a uhlíku |
---|
 |
---|
|
|
- Fáze slitiny železo–uhlík
|
|
|
|
|
|
|
- Nelegované až středně legované
|
|
|
|
|
|
Austenit je intersticiální tuhý roztokuhlíku vželeze γ. Je to paramagnetická fáze slitiny uhlík–železo. Jeho krystaly jsou světle šedé barvy, měkké, houževnaté a tvárné. Krystalová mřížka austenitu má plošně středěnou strukturu (FCC - face centered cubic structure). To znamená, že v základní krystalické buňce může být s osmiatomy železa v rozích krychle až šest atomů uhlíku uprostřed plochy každé stěny. Celkem jsou v elementární buňce čtyři atomy (rohové jsou společné pro osm buněk a atomy uprostřed stěn pro dvě buňky). Tato struktura se vPearsonově systému označuje jako cF4 a v systému označovaném "strukturbericht" jako A1.
V uhlíkových a nízkolegovanýchocelích se vyskytuje austenitická struktura jen nad eutektoidní teplotou 727 °C a do teploty 1496 °C. Pouze v některých vysokolegovaných ocelích, legovaných zejménaniklem amanganem, je přítomna austenitická struktura i při normálních teplotách, tyto oceli se pak nazývajíaustenitické oceli. Nejčastěji se s nimi setkáváme u ocelí korozivzdorných (austenitická "nerez"), která se používá pro většinu aplikací - hlavně v potravinářském průmyslu.
Pojmenovaný je podle anglickéhometalurgaRoberta Austena.
Austenitizací se označuje ohřev oceli nad tzv. austenitizační teplotu, při které se mění krystaly z feritu α na krystaly austenitu.[1] Při neúplné austenitizaci mohou zůstat nerozpuštěny karbidy (mívají vyššíteplotu tavení) v krystalové mřížce.[2] U některých slitin na bázi železa a oceli se mohou karbidy objevit během austenitizace. Pak se hovoří o tzv. dvoufázové austenitizaci.[3]
U metastabilní soustavy binárního diagramu železo-uhlík se austenit nachází v tzv. γ-oblasti nad teplotou Ac3 u podeutektoidních, 727 °C u eutektoidních a Acm u nadeutektoidních ocelí.Při poklesu pod tyto teploty se austenit transformuje podle obsahu uhlíku na:
- směsperlitu aferitu α při podeutektoidní koncentraci uhlíku C pod 0,8 hm. %
- perlit při obsahu uhlíku 0,8 hm. %
- směs perlitu akarbidu železa (cementitu) u nadeutektoidních ocelí s obsahem uhlíku mezi 0,8 % hm. a 2,11 % hm.
Maximální rozpustnost uhlíku v austenitu je 2,11 hm. % při teplotě 1148 °C. U eutektoidní oceli se nad teplotou 1495 °C austenit transformuje na ferit α (ferit δ).
U stabilní soustavy binárního diagramu železo-uhlík dochází ke vzniku austenitu vbílé litině (obsah uhlíku nad 2 hm. %) při teplotě vyšší než 738 °C. Krystaly austenitu vznikají v primárním cementitu na hranicích s feritem. Zrna austenitu, vzniklá z cementitu, se objevují jako lamelární shluky orientované podél ploch vrstev krystalů cementitu. Základní buňka austenitu vznikající z feritu α přebírá atomy uhlíku z cementitu.[4]
Přeměna austenitu uvedená v předchozím odstavci vznikne pouze pokud je rychlost ochlazování dostatečně pomalá. Při vyšších rychlostech ochlazování může dojít ke vzniku jiných struktur, při tzv. kritické rychlosti –kalení vznikne strukturamartenzitu, při nižší rychlosti ochlazování nebo při tzv. termickém chlazení může vzniknout strukturabainitická. Průběh rozpadu austenitu popisují tzv. diagramy rozpadu austenitu buďizotermického rozpadu (IRA) neboanizotermického rozpadu (ARA).
Některé legující prvky tzv. austenitotvorné, jako je např.mangan anikl, rozšiřují oblast výskytu austenitické struktury natolik, že může být přítomna v ocelích i připokojové teplotě. Tyto tzv. austenitické oceli bývají označovány jako vysokolegované oceli, korozivzdorné s obsahem niklu nebo tzv.hadfieldské oceli s 12–14 hm % manganu.
Naopak tzv. feritotvorné prvky, např. uhlík,chrom,molybden,křemík a další uzavírají oblast austenitu i pro vyšší teploty.
V tomto článku byly použitypřeklady textů z článkůAustenit na slovenské Wikipedii aAustenite na anglické Wikipedii.
- ↑Nichols R.Quenching and tempering of welded carbon steel tubulars [online].Dostupné online.
- ↑Lambers HG, Tschumak S, Maier HJ, Canadinc D. Role of Austenitization and Pre-Deformation on the Kinetics of the Isothermal Bainitic Transformation.Metal Mater Trans A.. 2009, s. 1355.doi:10.1007/s11661-009-9827-z. Je zde použita šablona
{{Cite journal}}
označená jako k „pouze dočasnému použití“. - ↑Austenitization [online].Dostupné online.
- ↑Ershov VM, Nekrasova LS. Transformation of cementite into austenite.Metal Sci Heat Treat.. 1982, s. 9–11.doi:10.1007/BF00699307. Je zde použita šablona
{{Cite journal}}
označená jako k „pouze dočasnému použití“.
- HLUCHÝ, Miroslav; MODRÁČEK, Oldřich; PAŇÁK, Rudolf.Strojírenská technologie. Lektoři Dr. Otakar Bothe a Ing. Ladislav Němec. 3. vyd. Svazek 2. Praha: Scientia, 2002. 173 s.ISBN 80-7183-265-0.
Obrázky, zvuky či videa k tématuaustenit na Wikimedia Commons