Перлитное превращение переохлажденного аустенита протекает при температурах Аr1 — 500 0С.
В процессе превращения происходит полиморфное g®a превращение и диффузионное перераспределение углерода в аустените, что приводит к образованию ферритно- цементитной структуры :
А -> Ф + ЦII
0,8 % С 0,02 % С 6,67 % С
Ведущей, в первую очередь возникающей, фазой является цементит. Его зародыши образуются на границах зерен аустенита (рисунок 34).
Рисунок 34 — Схема возникновения и роста перлитного зерна
В результате роста частиц этого карбида прилегающий к нему объем аустенита обедняется углеродом, снижает свою устойчивость и испытывает полиморфное g®a превращение. Кристаллы феррита зарождаются на границах с цементитом. Дальнейший рост ферритных пластин ведет к обогащению окружающего аустенита углеродом и торможению g ® a превращения. Начинается зарождение и рост пластинок цементита. Чередование процессов повторяется до полного образования пластинчатого строения.
Пластинчатые структуры эвтектоидного типа определяются как перлит, сорбит, троостит.
Чем больше переохлаждение, тем тоньше получается ферритно-цементитная структура, т.е. меньше межпластинчатое расстояние D0, равное усредненной сумме толщин двух пластинок феррита и цементита, и выше твердость (табл. 3).
Таблица 3 — Свойства ферритно — цементитной структуры
Структура | Перлит | Сорбит | Троостит |
D0, мкм HB |
0,6…1,0 180…250 |
0,25…0,3 250…350 |
0,1…0,15 350…450 |
Перлит, сорбит и троостит являются ферритно-цементитными структурами и различаются лишь степенью дисперсности.
В отличие от эвтектоидной стали в доэвтектоидных и заэвтектоидных сталях в верхнем интервале температур сначала выделяются избыточные фазы феррит или цементит, затем процесс идет уже по рассмотренной схеме.