Оглавление:
Диаграмма состояния железо — углерод
- Диаграмма железо-углерод На диаграмме железоуглеродистого состояния показана структура железоуглеродистой легированной стали и чугуна(рис. 4.1). Первое представление о железо-углерод диаграмма была датирована 1868.К. Оно было дано Чернов Рис 4.1. Диаграмма состояния Fe-Fe3C также впервые указала на наличие критических точек в Стали и их зависимость от содержания углерода в стали, т. е., по сути, полиморфность железа.
Fe-C (цементит) содержание углерода на рисунке ограничено до 6,67%, так как при этой концентрации образуется соединение-карбид железа (Fe3C) или цементит, содержание этого рисунка ограничено. Системы Fe-Fe3C метастабильная.
Образование цементита вместо графита дает меньший прирост свободной энергии, но кинетическое образование карбида железа более вероятно. Людмила Фирмаль
Точка A(1539°C)соответствует температуре плавления железа, точка D(1500°C)соответствует температуре плавления цементита, точка N(1392°C)и точка G(910°C)соответствуют полиморфной температуре Fea o Fer при 1499°c; H −0,1% при 1490°C у феррита; J—0,16% при 1490°C у аустенита—Перект 1490°C; EICs −290°C при 1147°C у аустенита; S-0,8% C аустенит 727 ° C Эвтектоидная реакция конверсии; P—0,02% c-727 ° C Содержание феррита (FEA ©) предел. 73-линия диаграммы состояния Fe-Fe3C имеет следующее обозначение: AB (линия ликвидуса) указывает начальную температуру кристаллизации 8—феррита из жидкого сплава; BC (линия ликвидуса) — указывает начальную температуру кристаллизации аустенита (a).
Теперь рассмотрим сплошную линию an, которая является температурной границей между жидким сплавом и Кристаллом 8-феррита. Линия hjb перитектической реакции-WB+Fn>Aj, то есть жидкий плавильный состав b равен 3 Линия ЭКФ (линия солидуса) соответствует кристаллизации из жидкой фазы эвтектики ледебурита: Ж.<1147 х>л (АФ+Fe3C) ледебуритного Поэтому линия Солидус AHJECF. Конверсионная линия эвтектоидных ПСК: как<с > фр+Fe3C ’————— В————— • Перлит При охлаждении аустенит (0,8% С) разрушается с образованием эвтектоида (перлита). Fea © и fe8 © имеют один и тот же тип кристаллической решетки—BCC, твердый раствор поглощения углерода в Fe8 © называется высокотемпературным ферритом.
- Фэй © имеет ГЦК решетки твердого раствора (углерода в FE/с). По своим характеристикам феррит очень мягкий, пластичный (HB650-1300;n=300MPa;8=30%), магнитный-768 ° c (линия МО)\аустенит a B C Рис 4.2. Микроструктура стали: а-до-эвтектоидная структура стали 40(H200 наушники), Б-эвтектоидная структура стали У8(ч! 000), в структуре заэвтектоидного сталь У12(Х200)) 74 (HB2000-2500; 8=40-50%) не является магнитным. Цементит (Fe3C) твердый, но очень хрупкий (HB>8000), имеет сложную орторомбическую кристаллическую решетку и представляет собой соединение железа и углерода. В системе (Fe-C) есть две большие группы сплавов стали и чугуна.
Сталью называют сплав железа, содержащий углерод до 2,14%С, а сплав с наибольшим содержанием углерода называют чугуном. Сталь, содержащая 0,8% C, называется эвтекитом. Если углеродистая сталь составляет менее 0,8%, ее называют предэвтектоидной, содержание углерода в ней не менее 0,8%, но 2,14% с-заэвтектоидной. Структура преэктоидной стали(рис. 4.2, а) феррит (легкий компонент) и перлит(рис. 4.2, b, темный компонент), эвтектоидная стальная структура (рис. 4.2, Б) состоит только из перлита; другие особенности заключаются в следующем. 4.2, В) перлит (темная часть) и вторичный цементит (сетчатая светлая часть) (рис. 4.2, б).
Перлит имеет слоистую структуру, а кристаллы цементита перемежаются с кристаллами феррита. Людмила Фирмаль
Смешивающаяся смесь феррита и цементита называется перлитом. Следует помнить, что реакция эвтектоидного превращения не имеет жидкой фазы и может быть записана как F^C K g Feo © 0 02+Fe3C. Перлит Механические свойства перлита: HB1800 и b=800MPa, 8=10%. Чугуном называют сплав железа, содержащий углерод, который содержит 2,14% или более углерода. Чугун, содержащий более 2.14% углерода, но менее 4,3%, называется пре-эвтектики. Железо, содержащее 4,3% с, называется эвтектическим и имеет содержание углерода более 4,3%, но менее 6,67% — эвтектическим. Доэвтектический чугун(рис. 4.3, а) имеет структуру перлита, ледебурита (перлит+цементит) и вторичного цементита. Эвтектический чугун Но В Рис 4.3. Микроструктура чугуна: а-предэвтектическая (с<4,3%), Х500, б-эвтектическая (с-4,3%), Х500, в-предэвтектическая( с>4,3%), Х500 75 (рис. 4.3, б) состоят только из ледебурита (перлит+цементит). Железо Самтастик-Скай состоит из первичного цементита, имеющего форму пластины, и красного Брита (перлит+цементит).
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
