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Bainite (Bainite superiore= T trasformazione alta %C bassa
Bainite…
Bainite
- Bainite superiore= T trasformazione alta %C bassa
- Bainite inferiore= T trasformazione bassa %C alta
- la bainite superiore produce una migrazione completa degli atomi di carbonio al di fuori delle sub unità di bainite, consegue quindi una precipitazione d icarburi nell'austenite adiacente.
Bainite SUPERIORE:
• si forma un cristallo di ferrite con una trasformazione displasiva (simile a quella martensitica)
• la crescita del nuovo cristallo si arresta per effetto delle tensioni meccaniche sulla struttura austenitica, indotte dalla variazione di forma
• il C diffonde dalla ferrite verso l’austenite circostante
• sul bordo di grano tra austenite e ferrite precipitano cristalli di cementite, formando un film continuo (se il tenore di C è alto) o dei precipitati discreti (se è basso)
- nella bainite inferiore, una parte di C rimane all'interno della sub unità e dà luogo a precipitazione di cementite finemente distribuita.
Bainite INFERIORE:
La trasformazione è simile, eccetto che si verifica anche la precipitazione di cementite all’interno dei nuovi cristalli di ferrite, formando carburi di dimensione dell’ordine di 10 x 500 nm
- la resistenza meccanica in questo caso è maggiore proprio per la presenza di C all'interno delle lamelle di ferrite.
- pertanto le sub unità rimangono costituite da ferrite alfa
- la bainite è complessivamente strutturata come segue:
distribuita in colonie costituite da sub unità orientate similmente e da carburi formati tra di esse con, se bainite inferiore, presenza di carbonio interno alle sub unità.
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Metallografia
Ferrite aciculare
La ferrite aciculare è un particolare tipo di bainite, nella quale i cristalli di ferrite nucleano su siti (normalmente inclusioni) all’interno dei grani di austenite, e non invece sui bordi di grano austenitici.
- migliori prestazioni in alcuni ambiti:
- bordi di grano ad alto angolo->percorsi di frattura più tortuosi->maggior assorbimento di energia
- La nucleazione intergranulare si può ottenere mediante: grani austenitici grandi; bordi di grano (austenitici) depotenziati per effetto del boro o della formazione di ferrite preeutettoidica; maggior numero di inclusioni (normalmente si usano nitruri e/o carburi di Ti)
Nel complesso, la struttura totale della bainite impiega più tempo a crearsi rispetto alla singola sub unità -> questo comporta proprietà meccaniche inferiori rispetto alla martensite
- la trasformazione bainitica è di tipo dislocativo e presenta la stessa relazione cristallografica della martensite tra i reticoli CFC e CCC.
- si differenzia dalla martensitica perché è di tipo paramilitare: gli atomi di Fe e sostituzionali del Fe si comportano come nela martensitica, ma gli atomi di C interstiziali si spostano per diffusione sia all'interno della nuova fase che all'interfaccia tra fase nuova e austenite.
Durezza
- Meccanismi di rafforzamento
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- miscela di ferrite e carburi, dove i carburi non sono necessariamente cementite, ma anche carburi formatisi con elementi leganti e non stechiometrici.
•la trasformazione dell’austenite in bainite è promossa da velocità di raffreddamento intermedie tra quelle che comportano la formazione della ferrite-perlite e della martensite, ed ha caratteristiche intermedie tra queste due trasformazioni
La temperatura Bstart è funzione degli elementi leganti: diminuisce al diminuire del tenore di C e degli altri elementi di lega