11.Диаграммы состояния железо-углерод. Кривые охлаждения сплавов.
Железоуглеродистые
сплавы
– стали и чугуны – важнейшие металлические
сплавы современной техники. Производство
чугуна и стали по объему превосходит
производство всех других металлов
вместе взятых более чем в десять раз.
Диаграмма состояния железо – углерод дает основное представление о строении железоуглеродистых сплавов – сталей и чугунов.
Диаграмма
железо
– углерод должна распространяться от
железа до углерода. Железо образует с
углеродом химическое соединение:
цементит –
.
Каждое устойчивое химическое соединение
можно рассматривать как компонент, а
диаграмму – по частям. Так как на практике
применяют металлические сплавы с
содержанием углерода до
,
то рассматриваем часть диаграммы
состояния от железа до химического
соединения цементита, содержащего
углерода.
Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит.
1.Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавления – 1539oС 5oС.
2.Углерод относится к неметаллам. Обладает полиморфным превращением, в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристаллической решеткой.
3.Цементит (Fe3C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 %углерода.Тплав=
1500, при низких температурах слабо феромагнитен. Магнитные св-ва теряет при Т=250.Имеет высокую твердость более 800 по бринелю. Способен образовывать твердые растворы замещения.
В системе железо – углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит.
1.Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.
2. Феррит (Ф) (C) – твердый раствор внедрения углерода в -железо.Св-ва феррита близки к св-ву железа. Твердость 130 по бринелю, предел прочности 300Мпа, относительное удлинение 30%.
3. Аустенит (А) (С) – твердый раствор внедрения углерода в -железо.Имеет переменную растворимость углерода:минимально 0.8% при Т=727 точка S;максимальную 2.14% при Т=1147 в точке Е.Имеет твердость около 250HRB, относительное удлинение более 50%
4.Цементит (Fe3C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 % углерода.
5.Перлит. Структура образующаяся врезультатеэвтэктоидной реакции распада аустенита на 2 фазы.
6.Ледебурит.структура образующаяся врезультате эвтектической реакции одновременной кристализации из расплава двух фаз аустенита и мартенсита.
12.Фазы, структуры, компоненты диаграммы состояния железо-углерод. Взаимодействие компонентов.
В системе железо – углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит.
1.Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.
2. Феррит (Ф) (C) – твердый раствор внедрения углерода в -железо.Св-ва феррита близки к св-ву железа. Твердость 130 по бринелю, предел прочности 300Мпа, относительное удлинение 30%.
3. Аустенит (А) (С) – твердый раствор внедрения углерода в -железо.Имеет переменную растворимость углерода:минимально 0.8% при Т=727 точка S;максимальную 2.14% при Т=1147 в точке Е.Имеет твердость около 250HRB, относительное удлинение более 50%
4.Цементит (Fe3C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 % углерода.
5.Перлит. Структура образующаяся врезультатеэвтэктоидной реакции распада аустенита на 2 фазы.
6.Ледебурит.структура образующаяся врезультате эвтектической реакции одновременной кристализации из расплава двух фаз аустенита и мартенсита.
Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит.
1.Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавления – 1539oС 5oС.
2.Углерод относится к неметаллам. Обладает полиморфным превращением, в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристаллической решеткой.
3.Цементит (Fe3C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 %углерода.Тплав=
1500, при низких температурах слабо феромагнитен. Магнитные св-ва теряет при Т=250.Имеет высокую твердость более 800 по бринелю. Способен образовывать твердые растворы замещения.