Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 45, Numéro C9, Décembre 1984
31st International Field Emission Symposium / 31ème Symposium International d'Emission de Champ
Page(s) C9-397 - C9-401
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1984966
31st International Field Emission Symposium / 31ème Symposium International d'Emission de Champ

J. Phys. Colloques 45 (1984) C9-397-C9-401

DOI: 10.1051/jphyscol:1984966

THE SILICON EFFECT IN THE TEMPERING OF MARTENSITE IN STEELS

Li Chang et G.D.W. Smith

Department of Metallurgy and Science of Materials, University of Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PH, U.K.


Résumé
L'exceptionnelle résistance à la trempe des aciers à haute teneur en silicium est connue depuis longtemps, mais les raisons de cet effet demeurent incomprises. Nous décrivons ici une étude du troisième stade de trempe de ces aciers, au cours duquel la cémentite se forme. Dans un acier allié à 0,75 % en poids de C - 1,4 % en poids de Si, trempé une heure à 380°C, on trouve que les atomes de silicium sont rejetés de la cémentite en cours de croissance vers la matrice de ferrite, pour former une atmosphère enrichie en silicium autour des particules. La concentration de silicium dans la zone de ségrégation atteint 12 % dans une région de 1-2 nm de large adjacente à la cémentite. Les résultats sont en accord avec un mécanisme dans lequel la région riche en silicium constitue une barrière cinétique à la croissance ultérieure de la phase cémentite, et où la diffusion du silicium en dehors de l'interface contrôle les processus de croissance et d'épaississement.


Abstract
High-silicon steels have long been known to possess exceptional resistance to tempering, but the reasons for this effect were unknown. We report here a study of the third stage of tempering of these steels, in which cementite is formed. In a 0.75 wt% C - 1.4 wt% Si alloy steel, tempered for 1 hour at 380°C, it is found that silicon atoms are rejected from the growing cementite into the ferrite matrix, and form a silicon-enriched atmosphere around the particles. The concentration of silicon in the segregated zone reaches levels of 12% in a region 1-2 nm wide adjacent to the cementite. The results are consistent with a mechanism in which the silicon-rich region is the kinetic barrier to the further growth of the cementite phase, and the diffusion of silicon away from the interface controls the growth and coarsening processes.