Austenite, auch bekannt als Gammaphase-Eisen (γ-Fe), sind ein metallischer, nichtmagnetischer allotrope von Eisen oder eine feste Lösung von Eisen mit einem Legierungselement. In einfachem Flussstahl besteht austenite über der kritischen eutectoid Temperatur dessen; andere Legierung von Stahl hat verschiedene eutectoid Temperaturen. Es wird nach Herrn William Chandler Roberts-Austen (1843-1902) genannt.

Allotrope von Eisen

Vom Alpha erlebt Eisen einen Phase-Übergang vom Körper - kubisch (BCC) bis die Konfiguration der Gesicht - kubisch (FCC) von Gammaeisen, auch genannt austenite. Das ist ähnlich weich und hämmerbar, aber kann beträchtlich mehr Kohlenstoff (nicht weniger als 2.04 % durch die Masse an) auflösen. Diese Gammaform von Eisen wird durch den meistens verwendeten Typ von rostfreiem Stahl ausgestellt, für Krankenhaus und Nahrungsmitteldienst-Ausrüstung zu machen.

Austenitization

Austenitization hat vor, das Eisen, das eisenbasierte Metall oder den Stahl zu einer Temperatur zu heizen, bei der es Kristallstruktur von ferrite bis austenite ändert.

Eine unvollständige Initiale austenitization kann unaufgelöste Karbide in der Matrix verlassen.

Für einige Eisen, eisenbasierte Metalle und Stahle, kann die Anwesenheit von Karbiden vorkommen oder während des Austenitization-Schritts da sein. Der dafür allgemein gebrauchte Begriff ist zweiphasiger austenitization.

Austempering

Austempering ist ein Härteprozess, der auf eisenbasierten Metallen verwendet wird, um besser mechanische Eigenschaften zu fördern. Das Metall wird ins austenite Gebiet des Eisen-Cementite Phase-Diagramms geheizt und dann in einem Salz-Bad oder anderem Hitzeförderungsmedium gelöscht, das zwischen Temperaturen dessen ist. Das Metall wird in dieser Temperaturreihe ausgeglüht, bis sich der austenite bainite oder ausferrite (bainitic ferrite + hoher Kohlenstoff austenite) zuwendet.

Durch das Ändern der Temperatur für austenitization kann der Austempering-Prozess verschiedene und gewünschte Mikrostrukturen nachgeben. Eine höhere austenitization Temperatur kann einen höheren Kohlenstoff-Inhalt in austenite erzeugen, wohingegen eine niedrigere Temperatur mehr Rechteckverteilung der austempered Struktur erzeugt. Der Kohlenstoff-Inhalt in austenite als eine Funktion der austempering Zeit ist gegründet worden.

Verhalten in einfachem Flussstahl

Da austenite kühl wird, verwandelt er sich häufig zu einer Mischung von ferrite und cementite, weil sich der Kohlenstoff verbreitet. Abhängig von der Legierungszusammensetzung und Rate des Abkühlens kann sich pearlite formen. Wenn die Rate des Abkühlens sehr schnell ist, kann die Legierung eine große Gitter-Verzerrung bekannt als martensitic Transformation erfahren, in der es sich zu einer BCT-Struktur statt in ferrite und cementite verwandelt. In der Industrie ist das ein sehr wichtiger Fall, weil dem Kohlenstoff nicht erlaubt wird, sich wegen der kühl werdenden Geschwindigkeit zu verbreiten, die auf die Bildung von hartem martensite hinausläuft. Die Rate des Abkühlens bestimmt die Verhältnisverhältnisse von martensite, ferrite, und cementite, und bestimmt deshalb die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Stahls, wie Härte und Zugbelastung. Das Löschen (um martensitic Transformation zu veranlassen), gefolgt vom Mildern wird einige der spröden martensite in gehärteten martensite umgestalten. Wenn ein niedriger-hardenability Stahl gelöscht wird, wird ein bedeutender Betrag von austenite in der Mikrostruktur behalten.

Verhalten in Gusseisen

Die Heizung weißen hypereutektischen Gusseisens verursacht oben die Bildung von austenite in Kristallen von primärem cementite. Dieser austenisation von weißem Eisen kommt in primärem cementite an der Zwischenphase-Grenze mit ferrite vor. Wenn sich die Körner von austenite in cementite formen, kommen sie als lamellar entlang der cementite Kristallschicht-Oberfläche orientierte Trauben vor. Austenite wird durch den Abzug von Kohlenstoff-Atomen von cementite in ferrite gebildet.

Stabilisierung

Die Hinzufügung bestimmter Legierungselemente, wie Mangan und Nickel, kann die austenitic Struktur stabilisieren, Wärmebehandlung von Stahlen der niedrigen Legierung erleichternd. Im äußersten Fall von austenitic rostfreiem Stahl macht viel höherer Legierungsinhalt diese Struktur stabil sogar bei der Raumtemperatur. Andererseits neigen solche Elemente wie Silikon, Molybdän und Chrom dazu, austenite zu destabilisieren, die eutectoid Temperatur erhebend.

Austenite ist nur oben in der Hauptteil-Metallform stabil. Jedoch erlauben der Gebrauch eines flächenzentrierten kubischen (fcc) oder das Diamantkubiksubstrat das epitaxiale Wachstum von fcc Übergang-Metallen. Das epitaxiale Wachstum von austenite auf dem Diamanten (100) ist Gesicht wegen des nahen Gitter-Matchs und der Symmetrie des Diamanten (100) ausführbar Gesicht ist fcc. Mehr als eine Monoschicht von γ-iron kann angebaut werden, weil die kritische Dicke für die gespannte Mehrschicht größer ist als eine Monoschicht. Die entschlossene kritische Dicke ist in der nahen Abmachung mit der theoretischen Vorhersage.

Transformation von Austenite und Punkt von Curie

In vieler magnetischer Legierung, dem Punkt von Curie, kommt die Temperatur, bei der magnetische Materialien aufhören, sich magnetisch zu benehmen, bei fast derselben Temperatur wie die austenite Transformation vor. Dieses Verhalten wird der paramagnetischen Natur von austenite zugeschrieben, während sowohl martensite als auch ferrite stark eisenmagnetisch sind.

Thermooptische Emission

Ein Schmied verursacht Phase-Änderungen im Eisenkohlenstoff-System, um die mechanischen Eigenschaften des Materials, häufig mit dem Ausglühen, Löschen und Mildern von Prozessen zu kontrollieren. In diesem Zusammenhang ist die Farbe des durch das Werkstück ausgestrahlten Lichtes ein ungefähres Maß der Temperatur, mit dem Übergang von rot bis orange entsprechend der Bildung von austenite im Medium - und hoher Flussstahl.

Die maximale Kohlenstoff-Löslichkeit in austenite ist 2.03 % C daran.

Siehe auch

• Wärmebehandlung

Links

• Fe-FeC Phase-Diagramm