одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, твёрдый раствор углерода (до 2\%)и легирующих элементов в железе (см.
Железо)
. А. получил название по имени английского учёного У. Робертса-Остена (W. Roberts-Austen, 1843-1902). Кристаллическая решётка - куб с центрированными гранями. А. немагнитен, плотность его больше, чем других структурных составляющих стали. В углеродистых сталях и чугунах А. устойчив выше 723°C. В процессе охлаждения стали А. превращается в другие структурные составляющие. В железоуглеродистых сплавах, содержащих никель, марганец, хром в значительных количествах, А. может полностью сохраниться после охлаждения до комнатной температуры (например, нержавеющие хромоникелевые стали). В зависимости от состава стали и условий охлаждения А. может сохраниться частично в углеродистых или легированных сталях (т. н. остаточный А.).
Учение о превращениях А. берёт начало с открытий Д. К.
Чернова (1868), впервые указавшего на их связь с критическими точками стали. При охлаждении ниже этих точек образуются фазы с иным взаимным расположением атомов в кристаллической решётке и, в некоторых случаях, с измененным химическим составом. Различают три области превращений А. В верхнем районе температур (723-550°С) А. распадается с образованием
Перлита
- эвтектоидной смеси, состоящей из перемежающихся пластин
Феррита (массовая концентрация углерода 0,02\%) и
Цементита (концентрация углерода 6,7\%). Перлитное превращение начинается после некоторой выдержки и при достаточном времени завершается полным распадом А. Ниже определенной температуры (Мн), зависящей от содержания углерода (для стали с 0,8\% углерода около 240°C), происходит мартенситное превращение А. (см.
Мартенсит)
. Оно состоит в закономерной перестройке кристаллической решётки, при которой атомы не обмениваются местами. В интервале температур 550°С -
Мн происходит промежуточное (бейнитное) превращение А. Это превращение, как и перлитное, начинается после инкубационного периода и может быть подавлено быстрым охлаждением; оно, как и мартенситное, прекращается при постоянной температуре (некоторая часть А. сохраняется непревращённой) и сопровождается образованием характерного рельефа на поверхности шлифа. При промежуточном превращении упорядоченные перемещения металлических атомов сочетаются с диффузионным перераспределением атомов углерода в А. В результате образуется феррито-цементитная смесь, а часто и остаточный А. с измененным по сравнению со средним содержанием углерода. Цементит при промежуточном превращении может выделяться как из А. непосредственно, так и из пересыщенного углеродом феррита (см.
Бейнит)
. Превращение А. в сплавах с содержанием углерода св. 2\%, в связи с наличием первичных образований цементита или графита, вызывает своеобразие получающихся структур (см.
Чугун)
. Представление о кинетике превращений А. дают диаграммы, указывающие долю превратившегося А. в координатах температура - время. На диаграмме превращений легиров. А. четко разделены области перлитного (640-520°C) и промежуточного (480-300°C) превращений и имеется температурная зона высокой устойчивости А. (
рис.). При перлитном превращении легированного А. во многих случаях образуется смесь феррита и специальных карбидов.
Легирующие элементы, за исключением кобальта, увеличивают продолжительность инкубационного периода перлитного превращения.
Закономерности превращений А. используют при разработке легированных сталей различного назначения процессов термической и термомехалической обработки. Диаграммы превращений А. позволяют устанавливать режимы отжига сталей, охлаждения изделий, изотермической закалки и т. д.
Лит.: Курдюмов Г. В., Явления закалки и отпуска стали, М., 1960; Энтин Р. И., Превращения аустенита в стали, М., 1960.
Р. И. Энтин.
Диаграмма изотермического превращения аустенита стали, содержащей 0,4\% углерода, 2\% марганца и 0,1\% ванадия.
