إن فهم تحويل أوستنيت إلى المرطوبة أثناء التسكين أمر أساسي في هندسة المواد، مما يؤثر على صعوبته وقوامه من الفولاذ وغيره من السكك الحديدية، كما أن الحساب الدقيق لهذا التحويل يساعد على التحكم في ممتلكات المنتج النهائي.

أساسيات أوستنيت ومارتنتيت

إن أوستنيت مرحلة مكعبة ذات مظهر عال من الحديد موجودة عند درجات حرارة عالية، وعندما تبرد بسرعة، تتحول إلى مرطوبة، وهي مرحلة صعبة ومرنة ذات هيكل رباعي مركب على الجسم، ويحدث التحول على نحو غير مفجع ويحدث على الفور تقريبا أثناء التسكّب.

العوامل التي تؤثر على التحول

ويتوقف مدى التحول إلى الاستخدام في المطاط على عدة عوامل، منها معدل التبريد، وتكوين السكك الحديدية، ودرجة الحرارة، ومعدل التبريد السريع يزيد عموماً من كمية المارتينيت التي تم تشكيلها، كما أن العناصر المحلية مثل الكربون والنيكل والكروم تؤثر أيضاً على درجة حرارة التحول ودرجات حرارة الكبريت.

حساب التحويل

ويمكن تقدير جزء من أوستنيت الذي تحول إلى مرطوبة باستخدام صيغ تجريبية أو نماذج تحويل تدريجي، ويشمل أحد النهجين المشترك استخدام معادلة كوستينينين - ماربورغر:

fm = 1 - exp[-A (M) - T)] ]]

أين:

  • f]m هو جزء من المارشتيني المُشكَّل
  • Alpha هو ثابت مادي
  • M]s] هو درجة حرارة الموقع المرتن
  • T] هي درجة الحرارة أثناء التصفيق

وتقدر هذه المعادلة كمية الموقع المرتن استناداً إلى الفرق في درجة الحرارة من Ms. ويتطلب الحساب الدقيق معرفة بالثباتات الخاصة بالمواد وموجزات درجات الحرارة أثناء التصفيق.