Диаграммы состояния системы сплавов железо—углерод

ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ СПЛАВОВ ЖЕЛЕЗО—УГЛЕРОД [c.73]

Образовавшиеся в затвердевшем металле шва в результате первичной кристаллизации столбчатые кристаллиты имеют аустенитную микроструктуру (диаграмма состояния системы Fe- сплавов на рис. 6.2, справа). При дальнейшем охлаждении металла, при температуре аллотропического превращения Асз начинается процесс перестройки атомов пространственной решетки - перекристаллизация. В результате перекристаллизации происходит распад части аустенита и превращение его в феррит. Так как растворимость углерода в феррите меньше, чем в аусте-ните, выделяющийся углерод вступает в химическое соединение с железом, образуя цементит. [c.257]

В технике наиболее широко применяют сплавы железа с углеродом — стали и чугуны. Поэтому диафамма состояния железо — углерод имеет самое важное значение среди диаграмм состояния металлических сплавов. Имеются две диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов метастабильная, характеризующая превращения в системе железо — цементит (карбид железа), и стабильная, характеризующая превращения в системе железо — графит. [c.27]

Структурные и физические особенности металла можно характеризовать так называемой диаграммой состояния. Для конкретности рассмотрим равновесную диаграмму состояния системы железо — углерод, относящуюся к сталям и чугунам (рис. 50). По оси абсцисс отложено процентное содержание углерода, а по оси ординат — температура, причем различные состояния сплава ограничены линиями в этой плоскости. [c.75]

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]

По диаграмме состояния системы железо—углерод можно рассматривать превращения в сплавах с разной концентрацией углерода — от О до 6,67% (см. рис. 33). По горизонтальной оси на диаграмме отложено процентное содержание углерода, а по вертикальной — температура сплава. [c.117]

Диаграмма состояния системы железо — углерод позволяет связать внутреннее строение железоуглеродистых сплавов с их химическим составом и условиями охлаждения. [c.99]

На рис. 41 приведены упрощенная диаграмма состояния системы железо — углерод и микроструктуры сплавов различного состава после их затвердевания с умеренной скоростью охлаждения. На этом же рисунке показаны кривые охлаждения выбранных сплавов масштаб температур диаграммы состояния и кривых охлаждения сплавов одинаков. [c.99]

Основанием для правильного выбора температурного режима при обработке давлением является диаграмма состояния сплавов. Так, для углеродистой стали температурный интервал обработки давлением показан на диаграмме состояния системы железо — углерод (рис. 90, заштрихованная область). После выбора температурного интервала обработки по специальным методикам устанавливают скорость нагрева, время выдержки слитка или заготовки в печи и другие параметры режима нагрева. [c.234]

Диаграмма состояния системы железо—углерод. В результате превращений, происходящих при охлаждении железоуглеродистых сплавов, углерод может выделяться в форме цементита, а также в элементарном состоянии — в форме графита. Иначе говоря, жидкий раствор, а также аустенит и феррит могут находиться в равновесии как с цементитом, так и с графитом. По этой причине различают две диаграммы состояния железо—цементит и железо—графит. Первая из них приведена на рис. 86 и ранее были рассмотрены все превращения, происходящие при охлаждении сплавов с различным содержанием углерода. [c.167]

Диаграмма состояния системы железо — углерод. Железоуглеродистые сплавы сложны по химическому составу (многокомпонентны) главных компонентов, по существу, два — железо Fe и углерод С, а наличие небольшого количества обычных примесей в сплавах железа с углеродом не влияет существенно на положение критических точек и характер линий диаграммы состояния, поэтому железоуглеродистые сплавы можно с известным приближением рассматривать как двойные сплавы. Уметь читать диаграммы состояния сплавов — значит представить себе, что происходит со сплавом во время его нагрева или охлаждения при каких температурах у сплава данного состава начинается и заканчивается затвердевание (превращение) какая у него после затвердевания (превращения) будет структура из каких зерен будет состоять его структура и в каком количестве эти зерна будут входить в структуру сплава. Все это дает возможность судить о свойствах сплава и выбирать необходимые температурные режимы при термической обработке стали и чугуна. [c.121]

Возвращаясь к эрозионному разрушению металлов и сплавов, следует полагать, что скорость и направление течения реакции при высоких температурах и давлениях будет определяться диаграммой состояния системы, состоящей из железа — окислов железа — окиси углерода — двуокиси углерода — паров воды — водорода — кислорода и других газов. [c.164]

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]

Сложное взаимодействие между элементами в системе Ре —О —С отображается диаграммой в координатах СО—Т (рис. 9.26), на которую в отличие от рис. 9.23 нанесены кривые карбидообразования и показаны области совместного существования жидкого раствора углерода и кислорода L (сварочная ванна), а также области твердых растворов карбидов железа в б-, Y- и а-железе. Можно представить совместно три отдельные диаграммы системы Ре — О, системы Ре — О — Си системы Ре — С, которая, как известно, служит основой для изучения фазовых состояний железоуглеродистых сплавов в процессах термической обработки и при анализе результатов воздействия сварочного цикла на стали. Такая совместная диаграмма приведена на рис. 9.27. [c.340]

Материалы, входящие в I группу (см. табл. 1), относятся к системе железо—углерод—хром. На рис. 13 нанесены границы структурных областей сплавов этой системы для равновесного состояния. На поле этой диаграммы расположены все испытанные нами материалы I группы. Поскольку состояние этих материалов не является равновесным, указанные структурные границы надо в данном случае считать условными. Кал<дому материалу на этой диаграмме соответствует точка (кружок), рядом указаны № материала (в числителе) и величина относительной износостойкости (в знаменателе), определенная на машине Х4-Б. Материалы на диаграмме (рис. 13) можно разделить на три подгруппы 1) 5— [c.36]

Фиг. 45. Диаграмма состояния сплавов железа с углеродом для устойчивой системы.

Рис. 91. Диаграмма состояний сплавов системы железо — хром — углерод при содержании хрома а-12%. б-т

G графитом. По этой причине различают две диаграммы состояния железо — цементит и железо — графит. Первая из них приведена на рис. 93 сплошными линиями, и ранее были рассмотрены все превращения, происходящие при охлаждении сплавов с различным содержанием углерода. На этом же рисунке пунктирными линиями приведена система железо—графит. Все линии этой системы лежат выше линий диаграммы железо — цементит, т. е. эвтектическое и эвтектоидное превращения совершаются при более высоких температурах (1153 и 738° С соответственно). Точки С, Е и S сдвинуты влево , (С -4,26% С —2,11% С и 5 —0,7% С). [c.216]

Условия образования тех или иных фаз и структур можно определить, рассматривая по диаграмме состояния процессы, происходящие при охлаждении в изучаемом сплаве. Структурные составляющие системы железо — углерод следующие. [c.104]

Диаграмма состояний железо — графит (система Ре — С стабильная). В железо-углеродистых сплавах углерод может находиться не только в связанном состоянии, т. е. в цементите Ре С (как это имеет место в стали и белом чугуне), но и в свободно.м состоянии, образуя самостоятельную фазу — графит. [c.171]

Структура белого чугуна. Кристаллизация белого чугуна характеризуется диаграммой состояния системы сплавов железо— цементит (см. рис. 52). Как уже отмечалось, при охлаждении жидкого чугуна с массовым содержанием С 4,3 % образуется эвтектика, состоящая из цементита и аустенита — ледебурит. При охлаждении от температуры точки С до температуры линии РК (точка Аг ) диаграммы аустенит в ледебурите распадается с выделением вторичного цементита й массовое содержание углерода в этом аустените уменьшается от 2,14 до 0,8% (в соответствии с линией Е8), а при температуре точки Агх произойдет перлитное превращение оставшегося аустенита. Следовательно, при температуре ниже температуры точки Аг1 ледебурит будет состоять из цементита и перлита. Схема микроструктуры ледебурита приведена на рис. 56, а (х200). Здесь темные пластинки и зернышки распавшегося аустенита рассеяны по белому полю эвтектического цементита. Чугуны, содержащие 4,3 % С, называются эвтектическими. [c.80]

Сплавы с эвтектоидным превращением. При эвтекто-идном превращении одна твердая фаза во время охлаждения превращается в две новые. Эвтектоидные реакции возможны для многих сплавов (Fe—С, Ti—Сг, Мп—Zr и др.), однако эвтектоидное превращение наиболее полно изучено для системы сплавов железо—углерод. Эвтектоид-ная часть диаграммы состояния Fe—С приведена на рис. 79, б. [c.112]

Первое представление о диаграмме состояния железо — углерод дал Д. К- Чернов. Так как практическое значение имеют сплавы, содержащие до 5% углерода, то диаграмма состояния системы сплавов л<елезо — углерод рассматривается до концентрации 6,67% углерода, т. е. от л елеза до цементита. [c.70]

В системе тройных сплавов железо — углерод — хром, как показывают диаграммы состояния (фиг. 181), присутствуют следующие сложные карбиды 1)(РеСг)зС 2) (РеСг), 3) (РеСг) и затем а-фаза и а-твердый раствор хрома в железе Стедовательно, в стали хром [c.286]

При больщих содержаниях углерода сплавы практического значения не имеют, и обычной плавкой их получить невозможно. Между железом и углеродом образуется промежуточная фаза в виде соединения — карбида железа РезС, содержащего теоретически 6,67% С и плавящегося около 1600° С. Поэтому представленную часть диаграммы состояния системы железо — углерод можно рассматривать как полную диаграмму состояния системы железо—карбид железа. [c.143]

Применяемые в технике железбуглероДйстые сплавы делят на две группы в зависимости от содержания углерода. Сплавы, содержащие до 2,14% С (точка Е на диаграмме состояния системы железо—углерод), называются углеродистыми сталями. Их отличительная особенность состоит в том, что они кристаллизуются как твердые растворы, в их структуре отсутствует эвтектика (ледебурит или железо — графит). Сплавы, содержащие более 2,15% С, называют ч у гун а м и. [c.153]

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]

Железо-углерод, система — Диаграмма состояния 3 — 320, 360 Железоуглеродистые сплавы — см. Сплааы железоуглеродистые Железо-хром, система — Диаграмма состояния [c.77]

Железо с углеродом образует ряд химических соединений РсзС, РегС и др. Диаграмму состояния (железо—углерод) обычно изображают для соединения РезС — цементита, содержащего 6,67 % С. Сплавы с более высоким содержанием углерода очень хрупки и практического применения не имеют. Помимо цементита в системе железо— углерод происходит образование графита. [c.21]

Диаграмма состояния железо — углерод (рис. 43) рассматривает сплавы, содержащие до 6,67% С (до 100% РезС). На диаграмме сплошные линии представляют состояние системы железо — цементит, а пунктирные — системы железо — углерод. Это связано с тем, что углерод в сплавах может находиться в виде графита и в виде цементита. [c.124]

Первые исследования диаграммы состояния железо-углерод принадлежат Д. К. Чернову. Современный вид диаграммы состояния железо- углеродистых сплавов приведен на фиг. 1 (структурные составляющие и фазы указаны для системы Ре-РезС). [c.531]

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]

Сплавы системы Ре — РвзС (с содержанием С до 6,67%), наоборот, имеют большое практическое значение. На рис. 40 приведена структурная диаграмма состояния сплавов Ре — РедС, построенная в координатах температура — концентрация. По оси ординат отложены температуры нагрева сплавов в °С, а по оси абсцисс — концентрация углерода в процентах. Левая ордината на диаграмме соответствует 100%-ному содержанию железа, правая — содержанию углерода 6,67% (или 100%-ной концентрации РсзС). На правой ординате отложена температура плавления Ре С, соответствующая 1550° (точка О). На левой ординате, кроме температуры плавления железа 1535° (точка А), отложены температуры аллотропических превращений железа 1390° (точка К) и 910° (точка С). [c.75]

Как показывает диаграмма состояний Ре — РедС, с понижением температуры растворимость углерода в а-железе уменьшается от 0,03 дЬ 0,008% С (линия PQ). Поэтому при достижении температуры, соответствующей точке 2, когда сплав пересекает линию PQ, из феррита Реа(С) начинает выделяться избыточный углерод. Но в данной системе углеродистая фаза может быть только в виде РвдС. Следовательно, по линии PQ выделяется избыточный цементит. [c.155]

Основными сплавами железа являются его сплавы с углеродом -стали и чугуны. В основе такого разделения лежит структурная Г-х-диаграмма состояния метастабильного равновесия системы Ре-РезС (рис. 1.51). Метастабильным в данном случае (при комнатной температуре) является карбид железа РезС цементит). При достижении стабильного состояния равновесия РезС распадается на Ре и С, образуя равновесие феррита (твердый раствор углерода в а-Ре) [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...