Termenii "austenită expandată" și "fază S" au fost inventați atunci când au fost descoperiți la începutul anilor 1980. Termenul "fază S" a fost utilizat pentru a descrie noi vârfuri evidențiate cu ajutorul dispozitivului de difracție a pulberilor cu raze X (XRD). Se credea că se formează o nouă fază în structura austenitică a oțelurilor inoxidabile. S-a descoperit ulterior că acest lucru nu este adevărat și că nu are loc nicio schimbare de fază în procesul de difuzie termochimică; cu toate acestea, denumirea a rămas și termenii "austenită expandată" sau "fază S" sunt utilizați astăzi în mod interschimbabil. La un moment dat, "faza M" a fost chiar utilizată, deoarece se credea că se formează o structură martensitică, ceea ce, de asemenea, nu este adevărat.
Faza S se formează printr-o suprasaturație de carbon și/sau azot, până la 25 at% pentru faza S de azot. Rezultatele implantării elementelor sunt ușor identificabile printr-un strat alb strălucitor și pot fi atribuite expansiunii rețelei, în timp ce materialul de bază limitează expansiunea. Ca urmare, se formează tensiuni reziduale foarte mari și se obține o duritate ridicată, de obicei mai mare de 1000HV0,05. Ambele tipuri de fază S (azot și carbon) sunt metastabile, cu cea din urmă, care se formează în Kolsterising® oferă o stabilitate termică mai mare și mai multă ductilitate.
După cum se demonstrează în imagine, atomii de carbon sau de azot difuzează în spațiile interstițiale ale rețelei și se exercită presiune pe suprafață, în timp ce materialul de bază absoarbe expansiunea.
- ductilitatea stratului întărit
- creșterea rezistenței la abraziune
- durată de viață la oboseală îmbunătățită
- prevenirea apariției fisurilor pentru perechile de materiale austenitice