Оглавление:
Диаграмма состояния системы железо — цементит (метастабильное состояние)
- Диаграмма состояния системы железо и цементит (Метастабильное состояние) Диаграмма состояния железо-цементит показана на рисунке. 6.3 Линия ABCD-линия ликвидуса, линия AHJECF-линия солидуса. Точка А соответствует температуре плавления железа (1536 ° с), точка D-температуре плавления цементита (1252 ° с). Точки N и G соответствуют температуре полиморфного превращения железа. В системе Fe-Fe3C эвтектические и кодетрационные преобразования происходят на разных уровнях. Происходит эвтектическое преобразование по линии ЭКФ при 1147 ° с: ЖС АК+ЦГ. Полученная эвтектика называется редебритом. Редебрит (L) представляет собой аустенитную и цементную механическую смесь, содержащую 4,3% углерода.
Эвтектоидное превращение происходит при 727°С по эвтектоидной линии: в результате механической смеси феррита и цементита, образующейся из аустенита, содержащего 0,8%, происходит соэвтектоидное превращение. Полученное кодовое соединение называется перлитом. Перлит (Р) 0,8% его можно использовать в производстве различных видов продукции. Перлит изготовлен из цементной пластины с вытравленной ограненной ферритовой основой, имеет перламутровый оттенок, отсюда и название-перлит. Зерна перлита выполнены из параллельных пластин. L жидкость * соль железа — Аустенит. т,°с Одна тысяча двести
Тысяча и одна сотня Ле cementie débrite G7G|/….. Г’ Вефам^цементит * теллурит * цементит / (=парит Т[+ледебурит, Тысяча. Людмила Фирмаль
Девятьсот одиннадцать Девятьсот — » ….-1 Ле cementie débrite Я аустенит цементит-это я — * ледебуритного Аустенитный * * цементит / вторичный) Жидкость — * * аустенит Ооо. Один Veppum^Ji^h>errite * M ’ ★цементный (кубический) около 0,81 ЖЖ И-И Л Примерно от 10 до 20. Жидкость 1252°с Жидкость+ * первичный цементит и Г Л Р И Л 727°с Рис 6.3 диаграмма состояния системы Fe-Fe3C Кривая охлаждения железоуглеродистого сплава с различным содержанием углерода Харрис 6.4: диаграмма состояния системы Fe-Fe левая (а) и правая (б) части, с Цементит и феррит. Чем крупнее и крупнее отрывы цементита,
тем хуже механические свойства перлита. Аустенит, входящий в состав ледебурита при 727°C, также подвергается эвтектоидному превращению. Поэтому при температуре 727°с ледебурит изготавливают из перлита и цементирующей механической смеси. Поскольку все сплавы, содержащие до 2,14% С после завершения кристаллизации, имеют аустенитную структуру, в них часто используют более упрощенный рисунок (без перитонеальной коррозии). Для риса. Кривая охлаждения для сплава, содержащего менее 6,4% и менее 0.02%; 0,5; 0,8; 1,7; 3,5; 4,3; 5,5% С. Сплав I, который содержит менее 0,02% C, на самом деле является технически чистым железом.
- Точка 1 соответствует началу кристаллизации аустенита, точка 2-концу кристаллизации. Охлаждая от пункта 2 к пункту 3, отсутствие деформации Образующийся аустенит не встречается. В точке 3 начинается и заканчивается восстановление кристаллической решетки аустенита(ГЦК)до кристаллической решетки феррита(ГЦК)в точке 4. При охлаждении в интервале температур 3-4 состав аустенита изменяется на линии GS, а состав феррита-на линии GP. Превращение из точки 4 в точку 5 не происходит, и образовавшийся феррит просто охлаждается. Линия PQ соответствует переменной линии растворимости. Под этой линией сплав пересыщается углеродом, в котором выделяется избыток углерода, образуя соединение с железом, то есть цементит.
При охлаждении цементит непрерывно высвобождается, и концентрация углерода в феррите уменьшается вдоль линии PQ, и при комнатной температуре он становится<0,006% C. цементит, высвобожденный из феррита, называется третичным цементитом и называется CSH. Сплав II составляет 0,5% С. В нем образование аустенитных кристаллов происходит в интервале температур 1-2. Состав аустенита изменяется вдоль линии твердой фазы AE, в то время как состав жидкой фазы изменяется вдоль линии жидкой фазы AC. В пункте 2, кристаллизация аустенита закончена, никакое структурное изменение от пункта 2 к пункту 3, аустенит просто охлажен. В точке 3 начинается выделение феррита из аустенита. Концентрация углерода в феррите изменялась вдоль
линии GP, в то время как концентрация углерода в аустените изменялась вдоль линии GS. Людмила Фирмаль
При охлаждении сплава до точки 4 Состав аустенита соответствует точке S, т. е. эвтектоидному составу. При температуре 727 ° С происходит эвтектоидное превращение, образуя перлит A s- » f;,+PA -. При комнатной температуре структура сплава состоит из феррита и перлита. Количество перлита в структуре увеличивается по мере увеличения содержания углерода в сплаве до концентрации 0,8%. Сплав III, содержащий 0,8%С, имеет состав S. соответствующий точкам аустенитных сплавов, такая концентрация углерода не претерпевает превращения при охлаждении до 727 ° с, и при этой температуре, при комнатной температуре, структура сплава состоит из одного перлита. Концентрация углерода в сплаве IV составляет не менее 0,8% и 2,14%.
Конверсия этого сплава до точки 3 такая же, как у сплава II и III. при охлаждении в интервале температур между точками 3 и 4 избыточный углерод из кристаллической решетки аустенита в этом случае содержание углерода в аустените изменяется вдоль линии ES. В линии PSK эвтектоидное превращение происходит при 727 ° C, где аустенит превращается в перлит. Поэтому при комнатной температуре структура сплава состоит из перлита и вторичного цементита. Сплавы V, VI, VII содержат более 2,14% углерода. При первичной кристаллизации таких сплавов происходит эвтектическое превращение, в ходе которого жидкость, содержащая 4,3% углерода, превращается в механическую смесь двух твердых фаз: аустенита и цементита.
В сплаве V кристаллизация начинается в точке 1 с выделением аустенита из жидкого раствора и заканчивается в точке 2. При охлаждении в интервале температур между точками 1 и 2 Состав аустенита изменяется вдоль линии солидуса, в то время как концентрация углерода в жидкой фазе изменяется вдоль линии ликвидуса. В точке 2 1147 ° с состав жидкости соответствует точке С, то есть жидкость имеет концентрацию углерода, равную 4,3%. Количественное соотношение жидкой фазы и твердой фазы в точке 2 определяется соотношением сегментов Е2 и 2С. если процент сегмента умножить на 100, то получим количество ингредиентов в процентах. При 1147С происходит эвтектическое превращение LC — >5+C. дальнейшее охлаждение с интервалом от 2 до 3 аустенита, он входит в состав эвтектического свободного (редебрита), выделяется вторичный цементит. Аустенит вырос на 2,14% до 0.8%.In ES вдоль линии будет меняться, т. е. 3, 0,8 процента.
Преобразование аустенитного перлита, содержащего структуру сплава V, при комнатной температуре производится из перлита и ледебурита. Слияние вторичного цементита и ледебурита практически неразличимо. В сплаве VI, содержащем 4,3%C при эвтектической температуре, вся жидкость превращается в красный брикет. По мере снижения температуры содержание углерода в аустените, поступающем в редебрит, уменьшается вдоль линии ES. При 727°с возникает вариант аустенитного перлита. В сплаве VII кристаллизация начинается с образования цементных кристаллов. Такой цементит называют первичным. Первичный цементит выделяется из жидкости при охлаждении в интервале температур 1-2. Состав жидкости изменяется вдоль линии Ликвидуса, и в 2 точках жидкость содержит 4,3% с, количественное соотношение жидкой фазы и твердой фазы в 2 точках, в сегментах Е2 и С2 1147°С, происходит эвтектическое превращение.
Аустенит, образовавшийся при охлаждении ледебурита, переживает вышеупомянутую метаморфозу. При комнатной температуре структура сплава VII состоит из красного Брита и первичного цементита. На свойства сплава большое влияние оказывает разница в размерах и расположении секрета цементита. Cu выделяется непосредственно из жидкой фазы при высокой температуре. Его кристаллы крупные, то есть С (получается наиболее полное выделение. ТСН полностью освобождается от аустенита 200хигх температура и высокая отражательная способность. Таким образом, с » формируется в виде сетки вдоль границ зерен. CSH выделяется из феррита при относительно низких температурах. TS1P обычно выделяется внутри частиц в виде дисперсных включений. Эти включения повышают прочность феррита.
Сплав Fe-Fe3C структурно делится на две группы: углеродистая сталь и белый чугун. Углеродистая сталь содержит до 2,14% аустенита и завершает кристаллизацию образования. Белый чугун содержит целых 2,14% с момента окончания кристаллизации ледебурита и образования сутекичи. Содержание углерода структура различных сталей и Чугунов показана на рисунке. 6.5 и 6.6. Рис. 6.5 микроструктура стали с различным содержанием углерода составила,%: А-0,1;б-0,4;в-0,8;г-1,2. х200 Харрис 6.6. Тонкая структура белого чугуна: а-эвтектика, 5%C, б-эвтектика, 4,3%C, в-эвтектика чугуна, 3%C * 200
Хрупкая эвтектика-отсутствие редебрита в структуре стали повышает их пластичность и позволяет подвергать их обработке давлением. В то же время наличие легкоплавкого редбрита в структуре чугуна повышает их литейные свойства. Согласно структуре стали углерода, это пре-эвтектоид (ф4п), эвтектоид (П) и транс-эвтектоид (П+К). Белый чугун также подразделяется на предварительную эвтектики (А+Л), эвтектические (л) и трансформатор эвтектические (Л+С).
Смотрите также:
