Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
olika temperaturer. På grundval av de så erhållna fria
energidiagrammen diskuterades austenitsönderfallet och
martensitomvandlingarna i anslutning till experimentellt
kända fakta.
De reaktionshämningar, som uppträda vid
austenitsönderfallet, tolkades genom närvaron av "trösklar" i
den fria energin, så att man för att komma till
jämviktstillståndets minimum måste passera
mellantillstånd, vars fria energi är större än utgångstillståndets.
Austenitens sönderfall i ferrit och cementit (perlit,
troostit) förutsätter att atomerna kunna byta plats i
atomgittret. Vid härdning sker avkylningen ner till ett
temperaturområde med liten platsbyteshastighet så
snabbt att sönderfallet undertryckes.
Platsbytessvårig-heterna hindra emellertid icke austenitens övergång till
tetragonal martensit, ty denna sker utan atomdiffusion.
För att omvandlingen skall ske fordras därför endast,
att den fria energin för den tetragonala martensiten är
lägre än den underkylda austenitens, vilket enligt de
beräknade diagrammen skulle ske vid en temperatur,
som i överensstämmelse med erfarenheten avtar med
kolhalten. Vid låga kolhalter ligger denna temperatur
så högt, att man ej genom snabbkylning kan förhindra
att kolatomerna övergå från de "hålrum" i järngittret,
som svara mot den tetragonala martensiten till de som
svara mot den kubiska martensiten.
Efter ingenjör Johanssons föredrag följde en livlig
diskussion, inledd av fil. lic. G. Phragmén, som
påpekade, att föredragshållarens diagram ej vore
konsekventa; även den fria energin för Fe3C borde
representeras av en kurva av samma art som kurvorna för de
fasta lösningarna av kol i y-Fe och i a-Fe. Kolhalten
i Fe3C kunde visserligen endast variera ytterst litet,
men detta innebar ingen principiell skillnad. Om
"tröskeln" i den fria energin hade den betydelse som
föredragshållaren ansåg, borde det knappast finnas någon
möjlighet att Fe3C skulle bildas.
Föredragshållaren, som syntes ha förbisett denna
svårighet, antog tvärtom att ur y-Fe skulle Fe3C utskiljas
mycket lättare än a-Fe. Till följd härav skulle
bildningen av det aggregat av a-Fe och Fe3C, som betecknas
som perlit, föregås av en utskiljning av enbart Fe3C,
förutsatt att kolhalten var högre än ca 0,55 % och att
av-kylningshastigheten ej var allt för låg. Detta skulle
bl. a. göra sig märkbart genom en ökning av den
elektriska ledningsförmågan, innan något a-Fe bildats;
bildningen av a-Fe kunde påvisas genom magnetisk
undersökning. Mot detta kunde anföras att, vid en kolhalt
under den eutektoida (för olegerade stål ca 0,9 %) och
vid så hög avkylningshastighet att ferritbildningen
undertrycktes men ej högre än att perlit bildades, perliten
växte från ett större eller mindre antal "groddar", utan
att man mikroskopiskt kunde iakttaga något
Fe3C-ut-skiljning i det ännu ej omvandlade y-järnet, vilket
fortfarande vid övergång till en högre avkylningshastighet
kunde omvandlas till martensit.
Föredragshållarens diskussion av den tetragonala
mar-tensitens struktur ansåg lic. Phragmén kanske ej hade
så stor betydelse för de termodynamiska beräkningarna
men gällde en i sig själv mycket intressant fråga.
Föredragshållaren grundade sin uppfattning om
kolatomernas läge i den tetragonala martensiten på Bains teori,
liksom Honda och Nishiyama gjort 1932. Bains
uppfattning var dock numera övergiven och ersatt med en av
Kurdjumow och |Sachs angiven teori. Det var emellertid
möjligt att visa att även denna omvandlingsmekanism
ledde till de av föredragshållaren antagna lägena för kol
atomerna i den tetragonala martensiten.
I detta sammanhang framhöll lic. Phragmén, att man
emellertid borde observera att det syntes svårt att
förklara vissa mikroskopiska iakttagelser enligt Kurdjumow
och Sachs’ teori och att sålunda även denna teori kanske
kunde behöva modifieras.
Bergsingenjör Einar öhman hänvisade till professor
G. Häggs och egna röntgenografiska undersökningar
över härdat och anlöpt stål. Det syntes honom svårt
att förena dessa med föredragshållarens uppfattning att
övergången från tetragonal till s. k. kubisk martensit
endast skulle utgöras av en förskjutning av kolatomerna
till nya lägen i gittret. Såväl den successiva
minskningen av axelförhållandet och elementarvolymen med
anlöp-ningstiden som den s. k. kubiska martensitens med
stigande kolhalt hos stålet relativt obetydligt tilltagande
gitterdimensioner tyda på att den kubiska martensiten
icke är en självständig fas och att den tetragonala
martensiten sönderfaller under avgivande av kol. En
beräkning visar att kolatomer i de lägen föredragshållaren
antagit för den kubiska martensiten borde förorsaka en
minst lika betydande vidgning av a-järnsgittret, som
dylika i de lägen han angivit för den tetragonala. Ingenjör
Johanssons antagande ansåg ingenjör öhman emellertid
så till vida tilltalande, som man enligt detta utan
svårighet kunde tänka sig en direkt eementitbildning vid
den kubiska martensitens sönderfall. Med hänsyn till
föreliggande experimentella fakta kunde man dock icke
utan vidare acceptera detsamma.
Professor A. Hultgren framhöll, att då ett
hypoeutek-toidiskt stål, t. e. a (fig. 1) under avsvalning passerar GS,
utskiljes ferrit efter en viss av svalningshastigheten
beroende men vid måttliga hastigheter ringa underkylning,
markerad av punkt a’. Då ett hypereutektoidiskt stål,
t. e. fe passerar 8E, utskiljes cementit efter en
underkylning av samma storleksordning, punkt ö’. Stål c av
eutektoid sammansättning passerar GE och SE
samtidigt, varför vid punkt c’ både ferrit och cementit
utskiljas ur austeniten, dvs. denna sönderfaller till perlit.
Därvid är det sannolikt, att de båda utskiljningarna icke
komma i gång samtidigt, men troligt, att så fort en
ringa mängd av den ena fasen utskilts och den
närliggande austeniten sålunda ändrat sammansättning till
löslighetslinjen, även den andra fasen börjar utskiljas.
Ingenjör Johansson hade ansett, att den först utskilda
fasen i ett eutektoidiskt stål måste vara cementit men
hade icke förebragt någon bindande bevisning härför.
Professor Hultgren ansåg det icke rimligt, att ett
hy-poeutektoidiskt stål, som lätt utskiljer ferrit, vid
stigande kolhalt plötsligt skulle förlora denna egenskap vid
eutektoid sammansättning.
I en ännu opublicerad undersökning av bergsingenjör
O. Edström och talaren hade påvisats, att i ett stål med
något högre Si-halt än vanligt vid anlöpning efter
härdning talrika grafitpartiklar bildats, särskilt vid långsam
upphettning. Om det ohärdade stålet upphettas på
samma sätt, bildas föga eller ingen grafit. Härav hade
slutits, att grafiten i förra fallet sannolikt är en
sönderdel-ningsprodukt av martensit, ej av cementit eller ferrit,
med andra ord att vid anlöpning av martensit på ett
tidigt stadium kol utträder ur gittret för att då eller sedan
bilda små grafitpartiklar, som vid hastig upphettning på
grund av sin ringa storlek kunna lösas i ferriten men
vid långsam upphettning tillväxa och bli synliga i
mikroskop. Att en finfördelad fas bildas redan vid låg
anlöpning ansåg professor Hultgren framgå även med
sannolikhet av det kända faktum, att den anlöpta martensiten
etsas fortare än den oanlöpta.
Efter inlägg av professor C. Benedicks och sedan
föredragshållaren ingenjör Johansson haft tillfälle att
bemöta sina opponenter, vilket bemötande kommer att
inflyta i nästa nummer av Tekn. tidskrift, avd.
Bergsvetenskap, avslutades den intressanta diskussionen vid
Vz 11-tiden.
(Forts.)
& " , ’ .
8
15 jan. 1938
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
