Гамма-железо

Известно, что физические параметры железа армко могут изменяться скачкообразно при температурах, близких к точке Кюри ( 785° С), где происходит потеря магнитных свойств железа, а также при температурах, близких к температуре превращения альфа-железа в гамма-железо. [c.111]

Наиболее простой кристаллической решеткой у металлов является кубическая, имеющая две разновидности кубическую объемно-центрированную (ОЦК) и кубическую гранецентрированную (ГЦК) (рис, 1.1, а, б). У обоих типов этих решеток основу ячеек составляют восемь атомов, образующих куб и находящихся в его вершинах. Остальные атомы находятся или в центре объема куба (один атом на пересечении диагоналей в решетке ОЦК), или в центре каждой из его граней (шесть атомов в решетке ГЦК). Кристаллические решетки ОЦК имеют альфа-железо, хром, ванадий, вольфрам, молибден, бета-титан и другие металлы. Решетку ГЦК имеют гамма-железо, алюминий, медь, никель, свинец и некоторые другие металлы. [c.7]

При нагреваний железа до температуры 906° С происходит превращение центрированного куба в кристаллическую решетку с центрированными гранями (рис. 4, б). Эта структура называется у-железо (гамма-железо). Превращение а-железа в у-же-лезо представляет важное для термообработки превращение, так как при этом происходит распад кристаллов одного вида и образование кристаллов другого вида, т. е. вторичная кристаллизация. [c.13]

В металлах встречаются три вида элементарных кристаллических ячеек (рис. 1.1, г) центрированный куб, гранецентрированный куб и плотно упакованная гексагональная ячейка. Способность металлов при изменении температуры изменять тип кристаллической решетки называется температурной аллотропией. Железо имеет две основные аллотропические формы в температурных интервалах 0—910 и 1392—1539° С — альфа-железо (центрированный куб), в интервале 910—1392° С — гамма-железо (гранецентрированный куб). Техническое железо, сталь и чугун, являющиеся сплавами на основе железа, всегда содержат углерод. В техническом железе содержится до 0,02% С, в стали — 0,02—2,14% С, в чугунах — 2,14—6,67% С. [c.6]

Р-Ге), имеющее ту же кристаллическую решетку, что и (а-Ге), но не обладающее магнитными свойствами. Бета-железо сохраняется в пределах температур от 768 до 910° С. При нагреве железа свыше температуры 910° оно превращается в гамма-железо ( -Ре). При этой температуре снова происходит изменение строения кристаллической решетки, которая превращается в куб с центрированными гранями (фиг. 81, б). Гамма-железо так же, как и бета-железо, немагнитно. При нагреве железа до температуры 1390° С гамма-железо ( -Ге) переходит в дельта-железо (б-Ре), строение которого такое же, как и у альфа-железа (объемно-центрированный куб [25], [28], 1311. [c.147]

В зависимости от температуры конца прокатки и химического состава стали область критических степеней деформации находится в пределах 5—15% (см. рис. 14). При температуре конца прокатки выше точки Лгз крупное аустенитное зерно может измельчиться прн последующем превращении гамма-железа в альфа-же- [c.66]

Фиг. 50. Кристаллические решетки альфа-железа (а), гамма-железа (б) и твердого раствора углерода в гамма-железе (в) — аустенита. Черный шарик — атом углерода.

При обычных температурах а-железо магнитно и остается магнитным вплоть до температуры 770°, при которой оно становится немагнитным. Гамма-железо немагнитно. При охлаждении железа с высоких температур оно при 770° снова становится магнитным. [c.76]

Все атомы углерода сосредоточены в пластинках цементита. При температуре Л1 атомы углерода из пластинок цементита начинают переходить в пластинки феррита—растворяться в них и вызывать превращение альфа-железа в гамма-железо. Атомы углерода равномерно распределяются по всему объему бывшего зерна перлита, и вместо сложного неоднородного зерна перлита получается однородное зерно аустенита, в котором атомы железа и атомы углерода распределены совершенно равномерно по всему объему зерна (фиг. 69). [c.97]

Все диаграммы состояния железо — легирующий элемент можно для основных легирующих элементов свести к двум основным типам (фиг. 3). Различие между ними сводится к тому, как легирующие элементы влияют на расширение или сужение области существования гамма-раствора, т. е. твердого раствора легирующего элемента в гамма-железе. [c.30]

При достижении температуры А кристаллическая решетка альфа-железа в участках, непосредственно примыкающих к пластинкам цементита, перестраивается в кристаллическую решетку гамма-железа (фиг. 9, б). В следующие моменты происходит постепенное растворение цементита в этих, только что образовавшихся участках гамма-железа (фиг. 9, в). Получаются начальные зерна аустенита, в которых растворяется окружающий их феррит, что приводит к постепенному росту аустенитных зерен. С другой стороны, в этих зернах одновременно происходит растворение пластин цементита (фиг. 9, г). Эти оба процесса протекают до тех пор, пока не произойдет полного растворения феррита и цементита. Судя по экспериментальным данным, растворение феррита опережает растворение цементита. Иными словами, к тому моменту, [c.36]

Допустим, что в каком-либо месте аустенитного зерна образовался участок, в котором концентрация углерода окажется равной 6,7%. Тогда Б этом участке произойдет образование молекул цементита— возникнет зародыш кристалла цементита. Соседние с ним участки аустенитного зерна окажутся в результате этого обедненными углеродом до чистого железа. Поскольку температура ниже 910°, то в этих участках произойдет перестройка кристаллической решетки гамма-железа в решетку альфа-железа — возникнут зародыши кристаллов феррита. Рост каждого из зародышей — цементита и феррита — будет способствовать дальнейшему росту другого рост кристаллика цементита вызовет дальнейшее обеднение прилегающих к нему участков аустенита атомами углерода и тем самым будет способствовать росту кристалликов феррита. Растущие кристаллики феррита будут оттеснять атомы углерода к своим границам и тем самым давать материал для роста кристалликов цементита. Такой процесс, начавшись в одном каком-либо месте, захватывает все больший и больший объем зерна аустенита — происходит образование зерна феррито-цементитной смеси. [c.46]

Во-первых, с повышением температуры повышается растворимость всех перечисленных элементов в железе. Это прежде всего относится к углероду. Максимальная растворимость его в альфа-железе составляет всего 0,02% (при температуре 723°), тогда как в гамма-железе при той же температуре может раствориться уже 0,8% углерода, а с повышением температуры растворимость углерода достигает 2% (при температуре И 30°). [c.178]

Чистое железо существует в нескольких модификациях. На кривой охлаждения чистого железа (рис. 15) видно, при каких температурах происходят аллотропические превращения железа. До температуры 910° железо имеет кристаллическую решетку в виде центрированного куба и называется альфа-железо а-Ре, причем до 770 а-Ре магнитно, а выше 770° немагнитно. При температуре 910° кристаллическая решетка а-Ре меняется и переходит в гранецентрированную эта модификация называется гамма-железо т-Ре и устойчива до температуры 1390°, при которой вновь превращается в решетку центрированного куба. Новая модификация называется дельта-железо 8-Ре. Аллотропические превращения имеют очень важное значение, так как металлы, испытывающие такие превращения, могут подвергаться термической обработке. Аллотропическим превращениям подвержены, кроме железа, и некоторые другие металлы, как, например, титан, марганец, кобальт, цирконий, олово. [c.32]

В сталях это превращение альфа-железа в гамма-железо происходит при более низких температурах (723°С), чем в чистом железе. [c.170]

Однако железо в зависимости от температуры нагрева претерпевает несколько изменений в атомном строении (полиморфные превращения). При этом образуются формы чистого железа альфа-железо (а-Ре), гамма-железо (у-Ре) и дельта-железо (б-Ре). [c.6]

На фиг. 1 приведены графики растворимости водорода в железе, никеле, кобальте, молибдене и хроме при давлении 760 мм рт. ст., в зависимости от температуры. Как видно из приведенных данных, при переходе из жидкого состояния в твердое растворимость водорода в металлах этой группы, в частности в железе и никеле, понижается более чем в два раза. При переходе из одной модификации в другую наблюдается резкое изменение растворимости водорода в твердой стали. Так, например, при переходе дельта-железа в гамма-железо растворимость водорода скачкообразно увеличивается, а при переходе из гамма-железа в альфа-железо уменьшается. Аналогичные изменения растворимости водорода наблюдаются и при полиморфных превращениях марганца [14]. [c.6]

Одной из вероятных причин понижения флокеночувствительности может служить влияние легирующих элементов на кристаллизацию жидкой стали в дельта-железо—в форму железа, в которой водород растворяется меньше, а диффундирует с большей скоростью, чем в гамма-железе. [c.79]

Зависимость коэффициента диффузии О водорода в альфа-железе и гамма-железе от температуры [c.156]

Образование тонкого твердого поверхностного слоя у стали путем ее подогрева и последующего быстрого охлаждения играет важную роль во многих технологических операциях. Обрабатываемыми деталями могут быть зубчатые колеса, шпоночные канавки, зубчатые муфты, распределительные валы, концы пальцев толкателей, ножи различных машин и т. д. Поскольку допустимый износ у стали является малой величиной, то увеличение срока службы изделия достигается за счет создания поверхностного твердого слоя. Одной из важных особенностей поверхностного упрочнения является сохранение качества основной массы металла, которая также разогревается вместе с поверхностным слоем. Основным процессом при закалке является нагревание поверхности до температуры, при которой исчезает аустенитная структура. При этом углерод начинает существовать как твердый раствор карбида железа в гамме железа. Затем производится охлаждение до температуры, при которой еще не успеет образоваться устойчивое состояние перлита с ферритом или цементитом, а обра- [c.164]

На рис. 1-3 дана зависимость удельной теплоемкости железа в зависимости от температуры [Л. 10.] Значительное изменение трплормкости железа наблюдается при температурах, близких К точке Кюри ( 785° С), где происходит потеря магнитных свойств железа, а также при температуре, близкой к точке превращения альфа-железа в гамма-железо ( 906°С). [c.17]

De ales en e — Декалесценция. Явление, связанное с превращением альфа-железа в гамма-железо при нагревании стали, вызывающее потемнение металлической поверхности вследствие внезапного уменьшения температуры, вызванного фикс1грованным поглощением скрытой теплоты превращения. [c.933]

Re ales en e — Рекалесценция. (1) Увеличение температуры, которое имеет место при переохлаждении из-за того, что количество тепла, выделяющееся в результате превращения (скрытое тепло кристаллизации) больше отводимого. (2) Явление, связанное с превращением гамма-железа в альфа-железо при охлаждении или переохлаждении железа или стали, которое проявляется в осветлении металлической поверхности вследствие увеличения температуры, вызванного выделением скрытой теплоты превращения. Антоним De ales en e—Декалесценция. [c.1027]

ЧУГУН — сплав н<елеза с углеродом в количестве, превышающем предел растворимости последнего в гамма-железе (обычно более 2%), и с пек-рым количеством постоянных примесей Si, Мп, Р и S (нелегированный Ч.), а также сплав, содержащий дополнительно к отмеченным элементам специально вводимые, легирующие элементы (Сг, Ni, Мо, Си, А1, более 2% Мп, более 4% Si) — чугун легированный. [c.432]

Ч., в состав к-рого входят в большом количестве элементы, сужающие область гамма-железа (Si, А1), может содержать менее 2% углерода, даже до 1%. [c.432]

Далее будут рассмотрены факторы, приводящие к высокотемпературному упрочнению, но при этом необходимо учитывать, что некоторые легирующие элементы, в действительности, приводят к уменьшению высокотемпературной прочности альфа-твердого раствора — например, наличие углерода в гамма-железе. В то время как в растворе альфа-железа он вызывает заметное низкотемпературное упрочнение, при растворении в достаточном количестве в гамма-железе он существенно повышает скорость ползучести при заданном уровне напряжения. Как показал Шерби 1[35], это связано с тем, что углерод увеличивает скорость самодиффузии железа в гамма-железе. В общем случае поэтому основное влияние легирующих элементов на ползучесть определяется их влиянием на диффузионную подвижность. Естественно что этот фактор имеет особое значение для характеристик пластичности материалов при высоких температурах, так как для низкотемпературной пластичности диффузия не существенна. Вот почему пластические свойства материалов при высоких температурах обычно контролируются параметрами диффузии. [c.300]

При исследовании микроструктуры сварных швов в стальных образцах, полученных сваркой взрывом, в зоне сварки наблюдаются участки структуры, похожие на мартенсит. Наличие таких структур й зоне сварного шва можно, очевидно, объяснить большими импульсами кратковременных давлений в зоне шва. Известнр, что в сталях, деформированных ударом, неоднократно наблюдали образование в структуре микроучастков, имеющих мартенсит-ное строение и высокую, типичную для мартенсита, твердость. Расчеты показывают, что превращение альфа-гамма в железе может происходить даже при комнатной температуре при давлении выше килобара. Благодаря адиабатическому характеру процесса сварки взрывом, по-видимому, создаются условия, которые могут способствовать превращению альфа-железа в гамма-железо в момент [c.31]

Твердый раствор углерода в гамма-железе называется аустенитом, он более тверд, чем феррит, но достаточно пластичен, хорошо деформируется и проводит тепло удельный вес аустенита больше феррита. Углерод может быть химически связан с железом, образуя карбид железа (ГезС), называемый цементитом. Цементит очень хрупок, сообщает стали твердость и плохо проводит тепло. Смесь феррита с цементитом, состоящая из железа и 0,83% углерода, называется перлитом. [c.148]

Т еплоемкость. Теплоемкость стали мало зависит от ее состава (например, для стали с содержанием углерода меньше 0,1% теплоемкость 0,11, а для стали с содержанием углерода 1,5%— теплоемкость 0,107), главным образом она зависит от температуры. Наибольшего значения у стали она достигает в области структурных превращений, так как переход из состояния альфа-железа в гамма-железо требует затраты тепла, и поэтому происходит изменение теплоемкости. [c.152]

Кроме того, необходимо помнить, что структурные превращения сопровождаются изменением объема металла. Обычная углеродистая сталь, нагретая до верхней критической точки, перестает расширяться, и при дальнейшем нагреве объем ее уменьшается, так как переход в гамма-железо соответствует образованию аустенитовой структуры меньшего удельного веса. Это способствует уменьшению температурных напряжений сжатия, возникающих в наружных слоях металла при нагреве. Вместе с тем при достижении температуры 750—800° С [c.153]

Поверхностные слои полос с более низки.м содержанием углерода рекристаллизуются быстрее и будут иметь более крупнозернистую структуру по сравиению с внутренними слоями, которые и.меют не только более высокое содержание углерода, но и обогащены серой и фос-форо.м, которые замедляют рекристаллизацию и рост зерен. Значительное различие в химическом составе между поверхностными и внутренними слоями полосы из кипящей стали является также причиной- неодинакового по вре.мени начала превращения гамма-железа в альфа-железо, что. может также способствовать образованию поверхностной грубозернистости. [c.68]

Аустенит представляет собой твердый раствор углерода в гамма-железе. Если сталь выдержана при температурах выше Л3 достаточно длительное время, то атомы углерода распределены в решетке гамма-железа равномерно. Но эта равномерность средняя, статистическая. Атомы углерода имеют возможность непрерывно, пере-меш аться внутри решетки, покидая одни кристаллические ячейки и внедряясь в другие. Поэтому средняя статистическая равномерность распределения атомов углерода в аустените непрерывно нарушается в одних участках аустенита атомов углерода оказывается больше среднего количества, в других, наоборот, меньше. Такие нарушения равномерности концентрации называются флуктуациями состава. Правда, участки с большим или меньшим количеством атомов углерода суш,ествуют в течение ничтожно малого промежутка времени. То же непрерывное тепловое движение атомов углерода, которое создает флуктуации состава, стремится выравнить концентрацию атомов углерода. Те участки зерен аустенита, где только что была высокая концентрация атомов углерода, в следующий момент становятся нормальными , зато другие участки, которые были нормальными , оказываются на мгновение пересыщенными атомами углерода, а третьи, наоборот, обедненными. Так происходит постоянно и непрерывно. Среди участ- [c.45]

Феррито-цементитное превращение аустенита состоит, как мы уже дсстагочно подробно выяснили, из двух одновременно протекающих процессов 1) перестройки решетки гамма-железа в решетку альфа-железа 2) выделения большей части атомов углерода из решетки гамма-железа и обособления их в самостоятельную цементитную фазу. Второй процесс, состоящий в перемещении атомов [c.52]

Из фиг. 9 также видно, что водородопроницаемость железа в состоянии аустенита при 900° в два с половиной раза меньше, чем в состоянии альфа-железа, а водородопроницаемость легированного аустенита (стали с 18% хрома, 8% никеля) при900 в полтора раза ниже, чем нелегированного гамма-железа. При температурах ниже 600° водородопроницаемость аустенита нержавеющей стали практически исчезает. [c.13]

На содержание водорода в слитке, по некоторым данным [17, 48], влияет и его первичная структура. В случае кристаллизации жидкой стали в дельта-железо содержание водорода в слитке меньше, чем в том случае, когда сталь кристаллизуется в аустенит, в котором растворимость водорода больше, а скорость диффузии меньше, чем в дельта-железе. Кроме того, как было указано раньше, фазовые превращения способствуют удалению водорода. В частности, этим явлением объясняют пониженную флокеночувствительность сталей, кристаллизующихся из жид кого состояния в дельта-железо (хромомолибденовые, хромомо-либденованадиевые стали), сравнительно со сталями, кристаллизующимися в гамма-железо (хромоникелевые, хромоникель-молибденовые стали). [c.38]

По данным Гудремона [17], а также А. А. Попова и соавторов [48], стали, кристаллизующиеся из жидкого состояния в форме дельта-железа, обладают пониженной флокеночувствительностью сравнительно со сталями, кристаллизующимися в форме гамма-железа. Объясняют это тем, что растворимость водорода в дельта-железе значительно меньше, а коэффициент диффузии значительно выше, чем в гамма-железе. Вследствие этого в процессе кристаллизации водород из стали, кристаллизующейся в форме дельта-железа, удаляется в большей степени, чем из стали, кристаллизующейся в форме аустенита. Кроме того, как было указано раньше, превращение аустенита в феррит способствует удалению водорода из стали [172]. Ясно, что превращение дельта-железа в аустенит и аустенита в феррит должно вызывать большее удаление водорода из стали, чем только одно превращение аустенита в феррит. Этим, в частности, объясняют пониженную флокеночувствительность стали марок 34ХМ1А, Р2 и других безникелевых сталей с повышенным содержанием хрома, молибдена, ванадия и др. [c.77]

Вероятно, одним из факторов, снижающих флокеночувствительность стали, является кристаллизация стали из расплава в форме дельта-железа, обладающего более низкой способностью к растворению водорода, чем гамма-железо. Вследствие этого слиток, имеющий после кристаллизации структуру дельтажелеза, должен содержать меньще водорода, чем слиток, имеющий структуру аустенита. При дальнейшем охлаждении перекристаллизация из дельта-железа в гамма-железо и из гамма-железа в альфа-железо должна способствовать дальнейщему снижению содержания водорода. [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...