ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма состояния железо—цементит (метастабилытое равновесие) из "Металловедение и термическая обработка металлов " Кристаллическая решетка а-железа — объемноцеп грнрованный куб с периодом решетки 0,28606 нм. До температуры 768 С а-железо магнитно (ферромагнитно). Критическую точку (768 С), соответствующую магнитному превращению, т. е. переходу из ферромагнитного состояния в парамагнитное называют точкой Кюри и обозначают А,,. [c.117] Углерод растворим в железе в жидком и Т1зердом состояниях, а также может быть в виде химического соединения — цементита, а в высокоуглеродистых сплавах и в виде графита. [c.118] В системе Fe—С различают следующие фазы /кидкий сплав, твердые растворы — феррит и аустеиит, а также цементит и графит. [c.118] Феррит (Ф) — твердый раствор углерода и других примесей в а-железе. Различают низкотемпературный а-феррит с растворимостью углерода до 0,02 % и высокотемпературный S феррит с предельной растворимостью углерода 0,1 %. Атом углерода располагается в решетке феррита в центре грани куба, где помещается сфера радиусом 0,29 атомного радиуса железа, а также в вакансиях, на дислокациях и т. д. Под микроскопом феррнт выявляется в виде однородных полиэдрических зерен (рис. 74, а). [c.118] Цементит эго химическое соединепне железа с углеродом -карбид железа Fe ,( . В цементите содержится 6,67 % углерода. Цементит имеет сложную ромбическую рен етку с плотной упаковкой атомов. Температура плавлепия цементита точно не определена в связи с возможностью его распада и принимается примерно равной 1500 °С До температуры 210 °С (точка А ) цементит ферромагнитен. К характерным особенностям цементита относятся высокая твердость HV 1000 (10 ООО МПа) и очень малая пластичность. Цементит является метастабильной фазой. В условиях равновесия в сплавах с высоким содержанием углерода образуется графит. [c.119] Графит. Кристаллическая решетка графита гексагональная слоистая (см. рис. 88, л). Межатомные расстояния в решетке пебольпше и составляют 0,142 им, расстояние между илоскостями равно 0,340 нм. Графит мягок, обладает низкой прочностью и электропроводностью. [c.119] Кристаллизация сплавов Fe—Fe.f.. Линии диаграммы состояния 1 е Fe j , определяющие процесс кристаллизации, имеют следующие обозначения и физический смысл. [c.120] Линия E F (линия солидус) соответствует кристаллизации эвтектики — ледебурит Же Ае + Ре,.,С. [c.120] При этой температуре протекает иеритектнческое превращение Жи - Ф//- Ф/ - Aj), в результате которого образуется двухфазная структура б-феррит (Ф) + у-твердый раствор А). В сплаве, содержащем 0,16 % С (точка /), исходные кристаллы твердого раствора б-феррита в результате взаимодействия с жидкой фазой нри пери-тектической реакции полностью превращаются в аустенит Жд + + Фн А J. [c.121] В сплавах, содержащих от 0,15 до 0,5 % С нри перитектической темиерату))е в результате взаимодействия между 6-ферритом и жидкой фазой образуется аустенит, но некоторое количество жидкой фазы остается Ж Н- Ф// Жв + Aj. [c.121] Поэтому при температурах ниже линии JB сплав будет двухфазным аустенит + жидкость. Процесс кристаллизации закончится по достижении температур, соответствующих линии солидус JE. После затвердевания сплавы приобретают однофазную структуру — аустенит (рис. 76, сплав I). [c.121] Сплавы, содержащие от 0,51 до 2,14 % С, кристаллизуются в интервале температур, ограниченном линиями ВС и JE. 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. Так, в сплаве 2 при температуре / состав жидкой фазы определится точкой 2, а аустенита — точкой /. После затвердевания (ниже линии солидус JЕ) сплавы получают однофазную структуру — аустенит. [c.121] Первичные кристаллы аустенита (так же, как и S-феррита) имеют вид дендритов, величина и строение которых определяются перегревом металла выше линий ликвидус, его составом и условиями охлаждения в процессе кристаллизации. [c.121] При кристаллизации доэвтектических сплавов (2,14—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 JE. [c.121] сплав 3 (рис. 76) при температуре будет сосгоять из жидкой фазы состава, отвечающего точке 6 и аустенита состава точки 5. [c.121] При температуре 1147 С аустенит достигает предельной концентрации, соответствующей точке Е (2,14 % С), а оставшаяся жидкость — эвтектического состава точки С (4,3 % С). [c.121] Вернуться к основной статье