Бейнит

Бейнит (англ. "bainite", от имени американского металлурга Э. Бейна, E. Bain), устар. игольчатый троостит - игольчатая структура железоуглеродистых сплавов, образующаяся при термической обработке в результате промежуточного превращения аустенита. Иногда структуру бейнита называют игольчатый троостит или продукты промежуточного превращения. Бейнит состоит из смеси частиц пересыщенного углеродом феррита и карбида железа. Часто в структуре бейнита имеется остаточный аустенит с изменённым (по сравнению со средним) содержанием углерода.

По морфологии бейнит подразделяется на две главные группы: игольчатый и зернистый.

Бейнитное превращение

Превращение аустенита в бейнит имеет общие черты с перлитным и мартенситным превращениями, поэтому с бейнитным превращением следует познакомиться после изучения превращения аустенита в мартенсит [1].

Бейнитное превращение переохлаждённого аустенита происходит в температурном интервале, расположенном ниже перлитного, но выше мартенситного интервала, поэтому его часто называют промежуточным. Бейнитное превращение имеет черты перлитного и мартенситного превращения (поэтому бейнитное превращение не следует относить к основным видам).

Определяющей особенностью бейнитного превращения является то, что оно протекает в интервале температур, когда практически отсутствует диффузия (самодиффузия) железа, но интенсивно протекает диффузия углерода.

Верхний бейнит и нижний бейнит

Различают верхний бейнит и нижний бейнит, которые отличаются друг от друга не только по виду микроструктуры, но и по свойствам.

Верхний бейнит образуется из переохлаждённого аустенита при температурах 500-350°C. Структура верхенго бейнита более грубая. Верхний бейнит имеет "перистое" строение и состоит из вытянутых частиц феррита в форме пластин и из параллельных им тонких частиц цементита. Частицы феррита в верхнем бейните имеют форму "реек" (толщина реек <1 мкм, ширина 5-10 мкм). Твёрдость и прочность сталей со структурой верхнего бейнита высоки, но пластичность понижена.

Нижний бейнит образуется из переохлаждённого аустенита при температурах 350-200°C. У нижнего бейнита игольчатое строение, похожее на строение мартенсита, а состоит он из тонких частиц карбида, расположенного в пластинках феррита, пересыщенного углеродом. Карбиды нижнего бейнита очень мелкие, благодаря этому структура нижнего бейнита является предпочтительной, так как обеспечивает высокую твердость и прочность стали и при этом сохраняет высокую пластиность.