ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма состояния сплавов (свинец — сурьма и ее построеСтруктурные составляющие железоуглеродистых сплавов из "Автомобильные материалы и шины " Для того чтобы уяснить, как строится диаграмма состояния сплавов, рассмотрим построение такой диаграммы для сплавов свинца и сурьмы. Возьмем чистые металлы свинец и сурьму и несколько их сплавов с содержанием сурьмы 5 /о, Юо/о, 13о/о, 20%, 40% и 80%. [c.34] Чтобы определить критические точки взятых металлов и их сплавов, нагреем поочередно каждый металл и сплав до полного расплавления и с помощью термопары или пирометра внимательно проследим за процессом их охлаждения и построим кривые охлаждения (рис. 17). В процессе охлаждения расплавленного чистого свинца будут происходить следующие явления. [c.34] При температурах, лежащих выше 327°, свинец находится в жидком состоянии (рис. 17, а) при температуре 327° наблюдается процесс кристаллизации свинца с задержкой падения температуры до полного завершения кристаллизации после окончания кристаллизации происходит дальнейшее охлаждение твердого свинца до температуры окружающей среды. [c.34] Аналогичные явления наблюдаются и в процессе охлаждения расплавленной чистой сурьмы (рис. 17, б), с той лишь разницей, что кристаллизация сурьмы начинается при температуре 630°. [c.34] Такая структура твердого сплава представляет собой чистую эвтектику. Сплав, состоящий из 80% свинца и 20% сурьмы (рис. 17, е), при температурах выше 280° находится в жидком состоянии. При охлаждении сплава до температуры 280° из него начинают выделяться кристаллы твердой сурьмы, причем этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока оставшийся жидкий сплав не примет эвтектического состава. При температуре 246° весь сплав затвердевает. Структура затвердевшего сплава будет состоять из кристаллов сурьмы и эвтектики. Сплав, состоящий из 60о/о свинца и 40о/о сурьмы (рис. 17, ж), выше температуры 395° находится в жидком состоянии. При температуре 395° начинается процесс кристаллизации с выделением из жидкого раствора кристаллов избыточной сурьмы. По достижении эвтектического состава (87о/о свинца и 13 /о сурьмы) при температуре 246° весь сплав переходит в твердое состояние, образуя структуру, состоящую из кристаллов сурьмы и эвтектики. [c.35] Существуют различные структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. Они имеют следующие названия феррит, цементит, аустенит. [c.37] Ферритом называется химически чистое железо, а также твердый раствор углерода в железе. Растворимость углерода в железе чрезвычайно мала и обычно составляет 0,006—0,04%. Феррит устойчив до температуры 910°. Он обладает небольшой твердостью и малой прочностью. Твердость феррита зависит от размера зерна пластичность феррита высокая. [c.37] Цементитом называется химическое соединение железа с углеродом. Химическая формула цементита РезС. Цементит содержит 6,67о/о углерода (по весу) и представляет собой очень твердое и хрупкое кристаллическое вещество, которое при нагревании до высоких температур распадается на феррит и свободный углерод (углерод отжига). В белом Л1угуне содержится большое количество цементита. Цементит оказывает значительное влияние на механические свойства стали. [c.37] Механическая смесь феррита и цементита образует структуру стали, называемую перлитом. Перлит бывает двух видов пластинчатый, или полосчатый, и зернистый. Пластинчатый перлит I меет вид перемежающихся очень мелких пластинок феррита и цементита. Путем нагрева до определенных температур можно изменить строение пластинчатого перлита и получить так называемый зернистый перлит, в котором цементит находится в виде круглых зерен, расположенных среди феррита. [c.37] Зернистый перлит обладает лучшими механическими свойствами, чем пластинчатый. Перлит по своим механическим свойствам занимает про.межуточное положение между ферритом и цементитом. Сталь с содержанием углерода 0,83о/о имеет чистую перлитную структуру. [c.37] Аустенит представляет собой твердый раствор внедрения углерода в V-железе. Растворимость углерода в у-железе может достигать 1,7 /о. В обыкновенной углеродистой стали аустенит устойчив до температуры 723°. Ниже 723° он распадается на феррит и цементит. При температурах, лежащих ниже 723°, аустенит может сохраняться только в высоколегированных марганцовистых, хромоникелевых или никелевых сталях. [c.38] Эвтектическая смесь аустенита и цементита образует структуру стали, называемую ледебуритом. Ледебурит образуется при затвердевании железоуглеродистого сплава с содержанием углерода 4,3% при температуре 1130°. Ледебурит остается устойчивым до температуры 723°. Ниже этой температуры ледебурит изменяет свою структуру, так как входящий в его состав аустенит распадается на перлит, вследствие чего ледебурит при температурах ниже 723° будет состоять из перлита и цементита. [c.38] Вернуться к основной статье