Діаграма стану сплавів заліза із вуглецем - Привіт Студент!
Діаграма стану сплавів заліза з вуглецем поєднує з собі раніше розглянуті типи діаграм; зокрема, вона є діаграмою сплавів, здатних до утворення хімічної сполуки, якою тут
є Fe3C (при вмісті в сплаві 6,67% С) Розглянута нижче діаграма є лише частиною всієї ще не вивченої повністю діаграми стану сплавів заліза з вуглецем.
Діаграма стану сплавів заліза з вуглецем представлена на фіг. 89: ABCD - лінія початку затвердіння рідких сплавів заліза з вуглецем (лінія ліквідусу); вище ABCD лежить область рідких сплавів.
Частина лінії ліквідуса АВ є лінією початку виділення з рідкого сплаву кристалів твердого розчину вуглецю в б-Fe, ВС-початку виділення кристалів твердого розчину у-Fe (аустеніту), CD - початку виділення кристалів Fe3C - карбіду заліза, інакше званого цементитом; AHJECF - лінія кінця затвердіння рідких сплавів (лінія солідуса).
Частина ліній солідус АH є лінія закінчення випадання з рідкого сплаву кристалів твердого розчину б-Fe; лінія HJB відповідає перитектичній реакції (Жв + бн уJ), JE - лінія кінця випадання з рідкого сплаву кристалів твердого розчину у-Fe (аустеніту); ECF - лінія затвердіння евтектики, що складається з кристалів твердого розчину у-Fe (аустеніту) та кристалів цементиту, званої ледебуритом.
Між лініями ліквідусу та солідуса лежать такі області діаграми (фіг. 89):
ABH(II) - кристали твердого розчину б-Fe + рідкий сплав (Fe, С);
EJBC (III) - кристали твердого розчину у-Fe + рідкий сплав (Fe, С);
CDF (IV) - кристали Fe3C + рідкий сплав (Fe, С).
Розглянемо тепер частину діаграми, що знаходиться нижче лініїсолідус.
Кристалізація, що відбувається при твердому стані речовини, називається вторинною на відміну від кристалізації, що відбувається при переході сплаву з рідкого стану в твердий, званий первинної. Перетворення в твердому стані в сплавах заліза з вуглецем характеризуються діаграмою стану лініями НN, NJ, GOS, МО, SE, PSK, GP, PQ, А0.
Значення цих ліній при охолодженні сплавів таке:
HN-лінія початку перетворень твердого розчину б-Fe в твердий розчин y-Fe (аустеніт);
NJ - лінія кінця перетворення твердого розчину б-Fe на твердий розчин у-Fe (аустеніт);
GOS - лінія початку випадання з аустеніту кристалів фериту;
МО – лінія магнітного перетворення фериту;
SE - лінія початку виділення з аустеніту кристалів Fe3C (вторинного цементиту);
PSK - лінія одночасного випадання з аустеніту кристалів фериту та цементиту (евтектоїдне перетворення);
GP - лінія кінця перетворення аустеніту на ферит;
PQ - лінія випадання з твердого розчину a-Fe (фериту) кристалів Fe3C (третинний цементит);
A0 - лінія магнітного перетворення цементиту.
Відповідно до значення ліній, що характеризують перетворення, що відбуваються при твердому стані сплавів заліза з вуглецем, діаграма фіг. 89 нижче лінії солідуса поділяється на такі області:
V-твердий розчин б-Fe (між лініями АН та HN);
VI-твердий розчин б-Fe + твердий розчин у-Fe (між лініями HN, JN та HJ);
VII-твердий розчин у-Fe (аустеніт);
GPQ - твердий розчин a-Fe (ферит);
VIII-аустеніт + ферит (немагнітний);
IX - аустеніт + ферит (магнітний).
Розглядаючи точку S діаграми (фіг. 89), бачимо, що вона займає положення, подібне до положення точки С. Вищеточки С знаходиться область рідкого стану; ліворуч зверху лінія ПС - початок випадання аустеніту з рідкого сплаву; під ВС - область аустеніту та рідини; праворуч зверху – лінія CD – початок випадання цементиту з рідкого сплаву; під CD - область цементиту та рідини. Звертаючись до точки S, бачимо, що роль рідкого сплаву грає аустеніт, область якого розташована вище точки S; ліворуч від S по лінії GS відбувається виділення з аустеніту фериту; праворуч лінії ES — виділення з аустеніту цементиту; нижче лінії GS знаходиться область аустеніту та фериту, нижче лінії ES - аустеніту та цементиту. У точці відбувається кристалізація евтектики (аустеніт + цементит) складу 4,3% С; у точці S утворюється дрібнозерниста кристалічна маса складу 0,83%, що складається з кристалів фериту і цементиту. По лінії ECF, що проходить через С паралельно осі X, відбувається затвердіння евтектики постійного складу 4,3%; по лінії PSK, що проходить через S паралельно тієї ж осі, відбувається перетворення аустеніту на дрібнокристалічну масу постійного складу 0,83%, що складається з фериту і цементиту.
Таким чином, аналогія явищ, що відбуваються в евтектичній точці і в точці S, виявляється повною; внаслідок цього точку S називають евтектоїдною, а сплав складу точки S (0,83% С), що складається з дрібнокристалічної маси фериту і цементиту, - евтектоїдом. Внаслідок того, що шліфована поверхня цього сплаву має після травлення перламутровий відтінок, цей евтектоїд називають також перлітом.
Область діаграми, що лежить нижче лінії PS і ліворуч від складу евтектоїду, належить фериту та перліту; область, що лежить нижче лінії SK і праворуч від складу евтектоїду, - цементиту та перліту; але так як перліт складається з фериту та цементиту, то можна сказати, що вся областьдіаграми, розташована нижче лінії PSK, належить фериту та цементиту, які в залежності від вмісту вуглецю в сплаві можуть утворити такі структури:
При 4,3% - цементит первинний + ледебурит (перліт + цементит).
У табл. 9 дано значення температур і вмісту вуглецю для головних точок діаграми, що лежать нижче лінії солідусу.
Наведена на фіг. 89 діаграма стану сплавів заліза з вуглецем відповідає перетворенням, що відбуваються лише за повільної зміни температур сплавів.
При швидкому охолодженні спостерігаються розбіжності критичних точок з даними на діаграмі (фіг. 89) через явища переохолодження (гістеризис або запізнення структурних перетворень).
Чим швидше ведеться охолодження, тим нижче опуститься критична точка, тобто тим більше буде переохолодження.
N6 положенні сплав складається з аустеніту, що містить 0,83%, і фериту. У точці N6 відбувається перетворення аустеніту на перліт. У точці N (нижче точки N6) сплав складається з фериту та перліту, або, так як перліт складається з фериту та цементиту, то він складається з фериту та цементиту.
У точці МIV сплав складається з цементиту та перліту.
Простежимо також за змінами, що відбуваються при охолодженні сплавів, що містять 3 і 5% (фіг. 90),
Сплави заліза з вуглецем, що містять не більше 0,25% вуглецю, називаються зазвичай технічним залізом або низьковуглецевою сталлю.
Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера. ЯК ТУТ СКАЧУВАТИ