Austenite

Struttura cristallina dell'austenite: il ferro (in grigio) è disposto secondo un reticolo cubico a facce centrate, mentre il carbonio (in azzurro) è presente come elemento interstiziale.

L'austenite è una soluzione solida primaria di tipo interstiziale di carbonio nel ferro γ (il quale presenta un reticolo cubico a facce centrate o "CFC").

L'austenite è stabile solo ad alta temperatura (sopra i 723 °C) fino al punto di fusione (1495 °C con un tenore in peso di carbonio dello 0,17%), non ha proprietà magnetiche e può contenere al massimo il 2,06% in peso di carbonio alla temperatura di 1148 °C.

A seconda della modalità di raffreddamento, l'austenite si trasforma in perlite, bainite o martensite. Questa trasformazione ha un'importanza chiave nella tempra dell'acciaio.

La presenza nella soluzione solida, oltre al ferro e al carbonio, di altri metalli in lega (detti "elementi gammageni") modifica la temperatura minima per ottenere l'austenite. Il molibdeno, il cromo e il silicio tendono a innalzarla, mentre il manganese e il nichel tendono ad abbassarla.

Nel caso di alcuni acciai inossidabili, detti acciai inossidabili austenitici, l'austenite è stabile a temperatura ambiente.

Austenite residua

Si consideri dell'austenite con una concentrazione di elementi chimici tali da portare l'intervallo M_s - M_f a cavallo della temperatura ambiente; anche se essa, in un tipico processo industriale, è raffreddata con una velocità maggiore di v_s, non tutta si trasforma in martensite, bensì una certa percentuale rimane come austenite residua (per esempio nell'acciaio rapido), a causa della scarsa diffusione del carbonio a temperatura ambiente.
In base a questo stesso principio e alla possibilità, sempre presente, di disuniformità di concentrazioni nella massa austenitica o di segregazioni intercristalline, austenite residua può essere localizzata anche in caso di M_f maggiore della temperatura ambiente.

Fattori che favoriscono la presenza di austenite residua sono l'aumento della temperatura di austenitizzazione e la diminuzione della velocità di tempra.
Un fattore che riduce la quantità di austenite residua è la temperatura di sottoraffreddamento minore della temperatura ambiente.

L'austenite residua deve essere eliminata (per esempio con il rinvenimento) per scongiurare che si decomponga quando il pezzo è in esercizio, processo che causerebbe una dannosa variazione di volume.

Bibliografia

• William F. Smith, Scienza e tecnologia dei materiali, 3^a ed. (in italiano), McGraw-Hill, 2008. ISBN 978-88-386-6402-1

Voci correlate

• Acciaio

Altri progetti

• Commons

• Commons contiene file multimediali su Austenite

Portale Chimica

Portale Ingegneria