És fázis komponenseket vas-szén-rendszer
alapjait
Vas - fém serebristobelogo színű. Tiszta vas, amely beszerezhető jelenleg tartalmaz 99,999% Fe, és 99,8-99,9% Fe technikai minőség.
vas olvadási hőmérséklete 1539 ° C-on
Vas ismert két polimorf # 945; és # 947;. # 945; vasaló létezik alatti hőmérsékleten 910 ° C és magasabb 1392 ° C-on (1.). A hőmérséklet-tartomány a 1392- 1539 ° C-on # 945; vasaló gyakran nevezik # 948; vasaló.
Ábra. 1. A fűtési és hűtési görbe vas
kristályrács # 945; vasaló - tércentrált köbös rács egy időszak 0,28606 nm. Ahhoz, hogy a hőmérséklet 768 ° C # 945; magneto-vas (ferromágneses). A kritikus pont (768 ° C), amely megfelel egy mágneses átalakulás, t. E. Az átmenet a ferromágneses állapotból paramágneses úgynevezett Curie-pont és a kijelölt A2.
kritikus pont # 945; - # 947; konvertáló (ábra. 1) 910 ° C-on rendre jelöli Ac3 (fűtés) és Ag 3 (hűtés közben). kritikus pont # 945; - # 947; A konverziós vas 1392 ° C jelöli AC4 (fűtés) és AG4 (hűtés közben).
kristályrács # 947; vasaló - granetsentrirovannyi kocka időtartamra 0,3645 nm hőmérsékleten 910 ° C-on vas sűrűsége nagyobb, mint a vas, és 8,0-8,1 g / cm3. A konverziós # 945; - # 947; Összenyomódik. Sűrítési hatás körülbelül 1%.
Carbon egy nemfémes elemet. Carbon polimorf. Normális körülmények között, ez a grafit formájában módosítás, de az is létezhetnek egy metastabil módosítás gyémánt.
Megoldás A szén vas a folyékony és szilárd állapotok, és lehetnek formájában kémiai vegyületek - cementit, és a magas szén-dioxid-ötvözetek, a grafit formájában.
Az ötvözetek alakíthatók a következő szerkezeti elemek: ferrit, ausztenit, cementit, perlit, Ledebur és mások.
Ferrit - szilárd oldatot a szén és egyéb szennyeződéseket # 945; vasaló.
Ez a közel tiszta vas, mert a oldhatósága szén vas rendkívül kicsi (0,006. 0,03%). Ferrit ellenáll a hőmérséklet 911 ° C, egy nagyon kis keménysége és szilárdsága, de a magas alakíthatóság olyan jól deformálódik a hideg állapotban (bélyeges, hengerelt, feszített). Minél több ferrit vas-szén ötvözet, a képlékenységet az ötvözet.
Az ausztenit - szilárd oldatot a szén és egyéb szennyeződéseket # 947; vasaló. A határérték oldhatósága szén y-vas - 2,14%. A határérték oldhatósága szén vas - 2,14%. A jellemző az ausztenit, hogy létezhet a vas-szén ötvözet csak magas hőmérsékleten (1539-727 ° C-on). Ausztenit alakíthatóság arányban ferrit, de a keménysége meghaladja a körülbelül 2-szer.
Perlit - mechanikai keverékéből ferrit és cementit van osztva és lamellás szemcsés formájától függően cementit kristályok formájában lemezek vagy rendre vagy lekerekített finom szemcsék. Ezt a keveréket az úgynevezett ev tektoidnoy, mivel annak ellenére, hogy hasonló eutektikus, de alakult eltérően kristályosodás nem, és a folyamat során a szilárd oldat bomlása.
Ledebour - eutektikus keverékét ausztenit és cementit. Ledeburite képződés hőmérséklete 1147 ° C-on Ez lehet, hogy a hőmérséklet 727 ° C, az alábbiakban ezen a hőmérsékleten az ausztenit bomlik le, cementit és a perlit.
Szerkezeti elemek acél és öntöttvas
állapotban a vas-szén-diagram (Fe-C)
A fázisdiagramja vas-szén (ábra. 2) mutatja a fázis összetétele és szerkezete az ötvözet koncentrációban tiszta vas cementit (6,67% C).
Ábra. 2. A vas-szén diagram
konverziós táblázat vonal határozza meg a szerkezete és tulajdonságai ötvözetek előforduló, amikor a hőmérséklet-változás. Tiszta vas megolvad, és megszilárdul állandó hőmérsékleten a 1539 ° C, az összes többi ötvözetek vas szén olvadék (megszilárdul), és a vizsgálat konverziós szerkezet egy bizonyos hőmérséklet-tartományban.
Figyelembe véve ezeket a transzformációk két típusa különböztethető meg: az átalakulás szerkezete az ötvözetek, amelyek az átmenetet folyékony szilárd (primer kristályosítással) és a konverziós a szilárdtest (másodlagos kristályosodás).
Kristályosítása ötvözetek végződik a szolidusz AECF.
További változások a szerkezetben az ötvözetek fordulnak elő alacsonyabb hőmérsékleten szilárd állapotban, azaz a a másodlagos kristályosodás.
Másodlagos kristályosítással vas-szén ötvözet allotropic transzformációs kapcsolódó y-vas egy-vas- és jellemzi a diagram vonalak GSEF és a PSK.
GS vonal jelzi a kezdete az ausztenit ferritmágnes, azonban a GSP fog ausztenit + ferritszerkezetben. Kritikus pontok feküdt egy GS vonalon, kijelölt Ac3 vagy melegítés vagy hűtés közben Ag3.
SE vonal mutatja oldhatóságának csökkentésére a szén vas a csökkenő hőmérséklettel. Kritikus pont ezen a vonalon képviseli Ast. Ha az E pontban hőmérsékleten 1147 ° C maximális oldhatósága szén, és eléri a 2,14% S pontnál át 727 ° C-on szén-oldhatóság csak 0,8%. Következésképpen, minden acélok tartományban koncentrációban szén 0,8. 2,14% az ausztenit van allokálva felesleges szén, amely egyesíti a vas, cementit formák, az úgynevezett másodlagos, és az acél olyan szerkezetű ausztenit + cementit másodlagos.
Point S a végén a létezését egyensúlyi ausztenit nevű eutektoid pontot. Ez osztja minden vált két jellegzetes csoportok: elhagyta a pont S hypoeutectoid acél a szerkezet a ferrit + perlit, a jobb - hypereutectoid osztályok szerkezetének perlit + cementit másodlagos. Pontban S az acél tartalmaz 0,8% szenet, és van egy perlit szerkezete eutektoid nevezett.
Minden ötvözetek a vas-szén ausztenit bomlás végződik keresztül PSK (727 ° C). Kritikus pontok feküdt ezen a vonalon, által kijelölt fűtési és hűtési Ac1 Ar1.
Tehát, figyelembe véve az átalakulások vas-szén ötvözet, az állam diagram, akkor vegye figyelembe az alábbi szolgáltatásokat:
• A pont C és S jellemző pontjait strukturális átalakulások. Fent a C pont egy folyékony oldatot, és e felett a pont S - szilárd oldat (ausztenit);
• konvergálnak a C pontban a likvidusz vonal AC és CD, jelezve, a kezdődő kiosztási ausztenit kristályok és primer cementitet egy folyékony oldatot (elsődleges kristályosítási eljárás); ezen a ponton a keveréket alkot eutektikus mechanikai - Ledebur;
• S konvergál ága vonal és szolidusz GS ES, jelezve az elején a kristályok kiválása ferrit és cementit újrahasznosított a szilárd oldatot (második kristályosítási eljárás) és képződését egy mechanikus keverék eutektoid - perlit.
Tekintsük az átalakulás az acélszerkezet hatása alatt a hőmérséklet. Minden szerkezetet a fent leírt acélból - ferrit-perlit, perlit és perlit-cementit - reverzibilis. Így, a szárítás alatt hypoeutectoid acélok feletti hőmérsékletre 727 ° C-on (a kritikus pontok a sor) transzformált perlit az ausztenit. A további melegítés feloldódik ferrit és az ausztenit átalakulási végén sor folyamat GS (kritikus pont). A eutektoid acél (0,8% C) a perlit az ausztenit átalakul pont S. Amikor a fűtött, acél hypereutectoid perlit átalakul ausztenit hőmérsékleten 727 ° C-on (a kritikus pontok a vonal), és a további melegítés hatására, egy oldódási cementit (másodlagos) a ausztenit, amely véget ér a vonal SE (kritikus pont).
A szerkezet az acél és annak tulajdonságait befolyásolják nemcsak fűtési, hanem hűtési műveletet, amelyre a karakter formált struktúrát eredményeként ausztenit. A lassú, folyamatos hűtés az ausztenit átalakul egyensúlyi, vagyis, stabil normál hőmérsékleten, és a melegítést a alatti hőmérsékleten a kritikus, szerkezet - .. Pearlite, ferrit és cementit. A gyors hűtés fog bekövetkezni túlhűtésével ausztenit és a kialakulását új, nem-egyensúlyi finom szemcsés ferrit-cementit szerkezet - szorbitot, bainites, troostite és amelyek különböznek a mechanikai tulajdonságok, különösen a keménység jelenléte miatt a szerkezet a különböző méretű és alakú ferrit és cementit lamellák. A keménysége ezeket a struktúrákat hőmérséklet csökkenésével növekszik a formáció.
Szorbit finomabb, mint a perlit, mechanikai keverékéből ferrit és cementit keménységű HB 2500. 3000 MPa, valamint a nagyobb szilárdság és rugalmasság megfelelő viszkozitást.
A troostite keveréke ferrit cementit finomabb, mint a szorbit, és keménysége 3500. 4000 MPa. Troostite képest szorbitot és egy magasabb rugalmas tulajdonságai, de egy alacsonyabb viszkozitású.
Fő vas-szén ötvözetek átalakítása lassú melegítés és hűtés,
A vonal a diagramon
átalakulási hőmérséklet, ° C