Диаграмма состояний железо—углерод—кремний

При охлаждении после затвердевания распад аустенита в соответствии со стабильной диаграммой начинается с образования заэвтектоидного графита (ф, 191/3), В соответствии с диаграммой состояния железо—углерод—кремний при комнатной температуре сплав должен состоять из двух фаз ферритной матрицы и распределенных внутри ее частиц графита. [c.84]

В серых чугунах большая часть углерода выделяется в виде графита и, следовательно, затвердевание этих чугунов происходит в соответствии как со стабильной, так и с метастабильной диаграммами состояния. Большинство серых чугунов содержит относительно большое количество кремния, а также и других элементов, их структуру правильнее относить к тройной системе железо—углерод—кремний. Сплавы железо-кремний имеют диаграмму с ограниченной -у-областью, тогда как диаграмма состояния железо—углерод имеет расширенную у-область таким образом, эти два эле.мента — кремний и углерод — оказывают противоположное влияние на переходные температуры железа. Тем не менее, для содержаний кремния не более 5%, структуру чугунов можно еще интерпретировать с помощью диаграммы состояния железо—углерод, так как известно соотношение, которым будет определяться положение эвтектической точки в зависимости от содержания кремния (рис. 83) [c.83]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

В жаростойких сталях и сплавах хром содержится в количестве 5—35%. В соответствии с диаграммой состояния железо — хром жаростойкие стали мартен-ситного класса имеют 5—14% хрома, а ферритного — 14—30%. Однако в присутствии других легирующих компонентов указанные границы могут сдвигаться. Например, углерод, азот, марганец и никель расширяют область мартенситных сталей в сторону большего содержания хрома, а кремний, вольфрам, молибден, титан, ниобий и алюминий сужают ее, уменьшая верхний предел содержания хрома. [c.22]

Критические точки технических сортов стали (даже углеродистой), содержащих примеси, не совпадают обычно по температуре с точками диаграммы состояний системы железо — углерод. Повышенное содержание марганца или никеля позволяет снизить температуру нагрева для закалки стали, а кремний, хром и вольфрам, наоборот, требуют ее повышения. [c.182]

На рис. 41 сплошные линии представляют диаграмму состояния системы железо — цементит, а пунктирные — системы железо — углерод. Это связано с тем, что углерод в сплавах может находиться в виде графита и цементита. Чем меньше скорость охлаждения чугуна, тем больше в нем графита и меньше цементита. Повышенное содержание углерода и кремния в чугуне способствует увеличению количества графита и величины графитных включений, а марганец, наоборот, способствует образованию и сохранению цементита величину графитных включений марганец уменьшает. В сравнении со сталями чугун содержит значительно больше кремния и марганца. [c.91]

Однако диаграмма железо — углерод характеризует состояние чистых железоуглеродистых сплавов, промышленные же сплавы содержат, кроме того, марганец, кремний, фосфор и серу (а также в небольших количествах хром, никель и др.). В углеродистых сталях влияние этих примесей на положение критических точек не столь значительно, что и позволяет с некоторым приближением определять температуры термической обработки по диаграмме железо — углерод. [c.283]

Закалка. Сталь, как углеродистая, так и специальная, закаливается при нагреве до температуры области твердого раствора с последующим быстрым охлаждением в воде, в масле или в струе холодного воздуха. Выбор охладительной смеси зависит от состава стали. Углеродистые и вольфрамовые сорта стали закаливаются в воде, сталь с хромом, марганцем и кремнием — предпочтительно в масле. Высокосортные, так называемые ледебуритные стали (с двойными карбидами), калятся при высокой температуре на воздухе или в масле (быстрорежущие стали). Температура закалки чистой углеродистой стали на диаграмме состояния (диаграмма — железо — углерод, фиг. 1, стр. 1026) показана штриховкой. Структура закалки — мартенсит. [c.1035]

Основные компоненты чугуна — железо, углерод и кремний. Кроме того, обычные чугуны содержат марганец, фосфор и другие элементы. Несмотря на сложность химического состава чугуна, важнейшие структурные изменения при его отжиге качественно можно проанализировать с использованием диаграммы состояния двойной системы Ре—С. В этой системе, как известно, аустенит и феррит могут находиться в стабильном равновесии с графитом (пунктирные линии на рис. 86) и в метастабильном равновесии с цементитом (сплошные линии). [c.180]

Хром применяется в жаростойких сплавах в количестве 2—35 /о- Из диаграммы состояния системы железо — хром ясно, что мартенситные стали содержат 2—14 /о Сг, а ферритные 14—35 /о Сг. Однако эти границы могут сдвигаться из-за присутствия других элементов. Например, элементы, способствую-ш,ие устойчивости аустенита (углерод, азот, марганец и никель), расширяют область мартенситных сталей в сторону большего содержания хрома, в то время как кремний, вольфрам, молибден, титан, ниобий и алюминий сужают ее, снижая верхний предел содержания хрома. [c.669]

Повышение в металле шва концентрации кремния усиливает дендритную ликвацию серы, причем это проявляется значительнее при более высокой концентрации углерода в металле шва. Указанное влияние кремния можно объяснить следуюш и-ми причинами. Являясь элементом-ферритизатором, кремний способствует смеш ению перитектического превраш ения на равновесной диаграмме состояния Ре - С в область меньших концентраций углерода. Благодаря этому в процессе первичной кристаллизации растет доля а-железа. Одновременно кремний повышает активность серы, уменьшая ее растворимость в твердом растворе. Поскольку сродство кремния к кислороду выше, чем у железа и марганца, то он образует оксиды, которые в меньшей степени способны связать серу, чем окислы железа и марганца. Этому способствует также то обстоятельство, что кремний обладает меньшим сродством к сере, чем марганец и железо. В совокупности указанные факторы вызывают накопление серы в расплаве и приводят к повышению уровня дендритной ликвации. [c.35]

Рис. 7. Диаграмма состояния железо-углерод-кремний и структурные участки око.юшовной зоны при сварке чугуна (по П. С. Ели-стратову)

Диаграмма состояния железо—графит характеризует стабильное равновесие. Образование графита происходит в чугунах, содержащих значительное количество кремния. Углерод в виде графита выделяется непосредственно из жидкого расплава, из аустенита либо за счет распада предварительно образовавшегося цехментита. [c.125]

Вопрос о влиянии незначительных примесей и металлических добавок иа механические свойства редкоземельных металлов мало изучен для иттрия эти данные известны [14]. Обычные примеси элементов внедрения (углерод, азот, кислород и водород), если они присутствуют в малом количестве, слабо влияют на пластичность и прочность иттрия, чем последний разительно отличается от большей части прочих металлов. Твердость, пластичность н предел текучести иттрия больше всего зависят от предшествующей термообработки, ориентировки зерен и степени наклепа. Титан, ванадий и хром дают с иттрием сходные диаграммы состояния, в которых эвтектика смещена к богатому иттрием краю диаграммы. В копцеитращ1и до 5"6 эти металлы не оказывают вредного влияния на пластичность иттрия. Кремний, алюминий, железо н никель малорастворимы в иттрии, так что в концентрации до 0,5% они почти не отражаются на прочности и величине предела текучести иттрия. В пределах до 5% их содержания пластичность иттрия понижается. [c.602]

Стали и чугуны представляют собой сложные сплавы, содержащие, кроме железа и углерода, другие элементы — кремний, марганец, фосфор и серу, а также цветные металлы (в легированных сталях и чугунах). Главнейщей составной частью, определяющей характер и свойства железоуглеродистого сплава, является углерод. Структура и свойства стали и чугуна изменяются лишь при условии нагрева их до критических температур, зависящих от содержания углерода в этих сплавах. Критические температуры железоуглеродистых сплавов с разным содержанием углерода могут быть нанесены на специальную диаграмму, называемую диаграммой состояния сплавов системы железо — углерод. [c.38]

Все сказанное выше относится к двойной системе железо — углерод. В используемых в технике железоуглеродистых сплавах всегда содержатся марганец и кремний (от десятой доли % и более) и примеси серы и фосфора (сотые доли процента). Следовательно, эти сплавы не двухкомпонентные, а более сложные. Поэтому использовать диаграмму состояния двойной системы железо — углерод для выяснения фазовых превращений в таких сложных сплавах необходимо с большой осмотрительностью. Прежде всего присутствие других компонентов изменит температуры превращений. Обычно эти температуры понижаются. Далее, перитектическое, эвтектическое и эвтектоидное превращения, происходящие в двух-компонентпой системе при постоянной температуре перестанут быть нонвариантными и будут проходить в интервале температур. [c.152]

Легированные стали представляют собой сложные системы с числом компонентов, доходящим до 7. Практически невозможно обсуждать фазовый состав и свойства таких сложных систем по соответствующим диаграммам состояния. Поэтому приходится рассматривать влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей и вообще сплавов иа основе железа с нескольких позиций. Прежде всего следует проследить влияние легирующих элементов на положение некоторых критических точек диаграммы состояння двойной системы железо — углерод (см. рис. 46). Установлено, что все легирующие элементы сдвигают эвтектоидную точку 5 диаграммы состояния системы железо — углерод в область меньших концентраций углерода. Точно такое же действие они оказывают на точку Е, соответствующую наибольшей растворимости углерода в аустените. Это значит, что доэвтектондная углеродистая сталь при введении легирующих элементов может стать заэвтектоидной, а в за-эвтектоидной стали может появиться ледебуритная эвтектика. Наиболее сильное действие на смещение точек 5 и оказывают вольфрам и кремний. [c.176]

Углерод в чугунах может находиться в виде химического соединения — цементита (такие чугуны называют белыми) или в свободном состоянии в виде графита — частично или полностью (в этом случае чугуны называют серыми). Получение того или иного вида чугуна зависит в основном от его химического состава и скорости охлаждения. Такие элементы, как кремний, титан, никель, медь и алюминий, способствующие выделению графита, называют графитизирующими. При введении таких элементов, как марганец, молибден, сера, хром, ванадий, вольфрам, углерод входит в химическое соединение с железом, образуя цементит (Feg ). Эти элементы называют антиграфитизирующими, или тормозящими графитизацию. При одном и том же химическом составе структура чугуна может быть различной в зависимости от толщины отливки. Чтобы обеспечить необходимую структуру отливок разной толщины, надо знать их химический состав. Для определения химического состава отливок опытным путем строят структурные диаграммы. Например отливка имеет химический состав С + Si = 4 % (линия аа. на рис. 8.1). При таком составе в отливке толщиной до 10 мм получится белый чугун, толщиной до 20 мм — половинчатый, толщиной до 60 мм — серый перлитный и толщиной свыше 60 мм — серый ферритно-пер-литный. При толщине отливки свыше 120 мм и указанном химическом составе чугун будет серый ферритный. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...