ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма состояния железо — цементит (метастабильное равновесие) из "Металловедение и термическая обработка металлов " Система Ре—РезС метастабильная. Образование цементита вместо графита дает меньший выигрыш свободной энергии, однако кинетическое образование карбида железа более вероятно. [c.138] На диаграмме Fe—РезС точка А (1539°С) отвечает температуре плавления железа, а точка D 1500°С) — температуре плавления цементита. Точки N (1392°С) и G (910°С) соответствуют полиморфному превращению а у. [c.139] Рассмотрим кристаллизацию некоторых сплавов, содержащих различное количество углерода. [c.139] В сплава ,. содержащих от 0,15 до 0,5% С, при перитектической температуре в результате взаимодействия между б-ферри-том и жидкой фазой, образуется аустенит, но жидкая фаза остается, правда, в меньшем количестве (см. рис. 73, сплав /) Жв- -Фн- -Жв-тА [. [c.140] Поэтому при температурах, соответствующих ниже линии/ , сплав будет двухфазным аустенит + жидкость. Процесс кристаллизации закончится по достижении температур, соответствующих линии солидус IE. После затвердевания сплавы приобретают однофазную структуру — аустенит (рис. 73, сплав /). [c.140] Сплавы, содержащие от 0,51 до 2,14% С, кристаллизуются в интервале температур, ограниченном линиями ВС и IE. Ниже линии ВС сплавы состоят из жидкой фазы и аустенита. В процессе кристаллизации состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидус, а аустенита —по линии солидус. Например, в 1 плаве 7 при те.мпературе состав жидкой фазы определится точкой 2, а аустенита — точкой 1. После затвердевания (ниже линии солидус IE) сплавы получают однофазную структуру — аустенит. [c.140] Первичные кристаллы аусгенита (так же, как и б-феррита) ямеют вид дендритов, величина и строение которых определяются перегревом металла выше линий ликвидус, его составом и условиями охлаждения в процессе кристаллизации. [c.140] При кристаллизации доэвтектических сплавов, содержащих от 2,14 до 4,3% С, из жидкой фазы по достижении температур, соответствующих линии ликвидус ВС, сначала выделяются кристаллы аустенита. Состав жидкой фазы в интервале температур кристаллизации определяется линией ВС, а аустенита — линией IE. [c.140] сплав III (рис. 73) при Температуре fn будет состоять яз жидкой фазы состава, оотвечающего точке 6 и аустенита состава — точке 5. [c.140] При температуре 1147°С аустенит достигает предельной концентрации, соответствующей точки Е (2,14% С), з оставшаяся жидкость — эвтектического состава точке С (4,3% С). [c.140] Эвтектический сплав (4,3% С) затвердевает при постоянной температуре с образованием только эвтектики — ледебурита (рис. 72, 73). [c.142] Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение. При медленном охлаждении образуется сотовый ледебурит, представляющий собой пластины цементита, проросшие разветвленными кристаллами аустенита. Пластинчатый ледебурит состоит из тонких пластин цементита, разделенных аустенитом, и образуется при быстром охлаждении. Сотовое и пластинчатое строение нередко сочетается в пределах одной эвтектической колонии (см. рис. 75). [c.142] Заэвтектические чугуны (4,3—6,67%С) начинают затвердевать с понижением температуры до линии ликвидус СО, когда в жидкой фазе зарождаются и растут кристаллы цементита. Концентрация углерода в жидком сплаве с понижением температуры уменьшается по линии ликвидус. Так, например, при температуре 15 состав жидкости в сплаве IV определится точкой 10. При температуре 1147°С жидкость достигает эвтектической концентрации 4,3% С (точка С) и затвердевает с образованием ледебурита. После затвердевания доэвтектические чугуны состоят из первичного цементита и ледебурита (см. рнс. 72, 73). [c.142] Сплавы, содержащие до 2,14% С, называют сталью-, сплавы,, содержащие более 2,14% С, —чугуном. Принятое разграничение между сталью и чугуном совпадает с предельной растворимостью углерода в аустените. Стали после затвердевания не содержат хрупкой структурной составляющей — ледебурита и при высоком нагреве имеют только аустенитную структуру, обладающую высокой пластичностью. Поэтому стали легко деформируются при нормальных и повышенных температурах, т. е. являются в отличие от чугуна -ковкими сплавами. [c.142] По сравнению со сталью чугуны обладают значительно лучшими литейными свойствами и, в частности, более низким температурами плавления, и имеют меньшую усадку. Это объясняется присутствием в структуре чугунов легкоплавкой эвтектики (ледебурита). [c.142] Температуры, соответствующие линии 008 в условиях равновесия, принято обозначать А . [c.143] В сталях, содержащих до 0,8% С полиморфное у а-нревра-щение протекает в интервале температур и сопровождается перераспределением углерода между ферритом и аустенитом. [c.143] Линия предельной растворимости углерода в аустените 8Е при охлаждении соответствует температурам начала выделения из аустенита вторичного цементита, а при нагреве —концу растворения вторичного цементита в аустените. Принято критические точки, соответствующие линии 8Е, обозначать Аст- Линия СР — при охлаждении отвечает температурам окончания превращения аустенита в феррит, а при нагреве — началу образования лревращения феррита в аустенит. [c.143] Вернуться к основной статье