Fémek és ötvözetek
2.1.1. "Iron-cement" rendszer
A rendszer elemei a vas és szén - polimorf elemek. A fő összetevője a rendszer - vas.
Megoldás A szén vas a folyékony és szilárd állapotok, és szintén lehet egy kémiai vegyület - Fe3 C cementit jelen ötvözetek vagy grafit formájában.
A rendszer a vas-cementit (Fe - Fe3 c) amely a következő szakaszokból áll: egy folyékony oldat. A szilárd oldatok - ferrit és az ausztenit, valamint a kémiai vegyület - cementit.
Ferrit lehet két változatban - a magas és az alacsony hőmérsékleten. A magas hőmérsékletű módosítása d -Fe és alacsony hőmérséklet - egy -Fe szilárd oldatok a szén, illetve d - és egy - a vas.
keménység - 80 HB 90.
Az ausztenit g -Fe - szilárd oldatát szén g-vas. Reserve szén oldhatósága g-vas 2,14%. Ez csak stabil magas hőmérsékleten, és néhány szennyeződések (Mn, Cr, stb) Normális (még alacsony) hőmérséklet. Az ausztenit magas képlékenysége és alacsony folyáshatár. A keménységet az ausztenit 160 200 HB.
Fe3 C cementit - egy kémiai vegyület a vas- és széntartalmú 6,67% vgleroda. Atomok közötti vas és szén az acél és a cementitet aktus kovalens kötés. olvadáspont
1250 ° C-on Cementit egy metastabil fázis; homogenitásuk régió nagyon szűk, és a fázisdiagram azt ábrázolt függőleges. Idő annak stabilitása növekvő hőmérséklettel csökken: alacsony hőmérsékleten létezik végtelenségig, míg ot meghaladó hőmérsékleten 950 ° C-on, néhány órán keresztül bomlik vas és a grafit. Cementit Curie pont (210 ° C), és van egy viszonylag nagy keménységű (HB 800 vagy magasabb) és koptatási. A szakítószilárdság nagyon kicsi i (s = 40 MPa).
A rendszer vas - cementit két vékony mechanikai keverékéből fázisok - eutektikus (Ledebur) és eutektoid (perlit).
Ledebur keverékét két fázis g -Fe + Fe3 kialakított C 1130 ° C-on SPLA szigeteket tartalmazó 2,0-6,67% C, és vizuálisan figyeljük meg, mint szerkezeti elem a vas-szén ötvözet, főleg vas. Ledebur elegendően nagy szilárdságú (HB> 600) és a morzsalékonyság.
Perlit (legfeljebb 2,0% C) keveréke a-Fe + Fe3 C (az ötvözött acélok -carbides), kialakítva 723 ° C-on, és egy szén-dioxid-tartalma 0,83% a ausztenit bomlási folyamat, és vizuálisan megfigyeltük, mint egy építőelem zhelezouglerodistyh ötvözetek. A mechanikai tulajdonságok függnek az alakja perlit és cementitet részecskék diszperziós (lamelláris perlit ereje valamivel magasabb, mint a granulált)
A fázisdiagramja Fe - Fe3 C (. 1. ábra) kombinációja diagramok egyszerű típusok. Három horizontálisan háromfázisú egyensúlyok: egy peritectic (1496 ° C) eutektikus (1147 ° C), és a eutektoidos (727 ° C).
Minden vonalak a fázisdiagram megfelelő kritikus pont, azaz a hőmérsékletet, amelyen előforduló fázis és strukturális átalakulások vas-szén ötvözet.
ABCD vonal - a vonal kristályosodás megindítására az ötvözet (liquidus), AHJECF vonal - a vonal végén a kristályosodás az ötvözet (szolidusz).
A HJCE diagramterület keveréke két fázis: egy folyékony oldatot és ausztenit, valamint a CFD - folyékony oldat és cementit. A C pont egy tartalma 4,3% C, és a hőmérséklet 1130 ° C-on következik be egyidejű kristályosítással és cementitet és ausztenitképző vékony etsya azok mechanikus keveréket - Ledebur. Ledebur jelen van az összes ötvözet, amely 2,0-6,67% C (chutuny).
Point E megfelel a telítési határérték szén-vas (2,0% C).
A AGSF chart terület ausztenit. Lehűtéskor ausztenit bomlik, hogy kiadja ötvözetek vonal mentén GS ferrit és SE a vonalon - a másodlagos cementit. GS és a PS vonal nagy gyakorlati jelentőséggel bír a létesítmény hőkezelés acélok. GS sorban az úgynevezett vonal felső kritikus pontokat. és a PS vonal -kis kritikus pontokat.
A GSP diagramterület keveréke két fázis - raspadyuschegosya ferrit és ausztenit, valamint a rajz Lásd „- keveréke másodlagos cementit és ausztenites pusztuló.
A S pont egy-tartalom 0,8% C, és olyan hőmérsékleten, 723 ° C-on az összes ausztenit elbomlik, és egyidejűleg kristályosodni vékony mechanikai keverékéből ferrit és cementit - perlit.
PSK vonal megegyezik a végleges lebontása ausztenit és perlit. A régióban vonal alatti PSK nem változik a struktúra nem fordul elő.
Strukturális átalakítások a ötvözetek szilárd állapotban, mivel a következő okok miatt: változás az oldhatósága szén vas, attól függően, hogy a hőmérséklet az ötvözet (QP és SE), polimorfizmus vas (PSK), és a befolyása a tartalmát dis-létrehozó szénatomjához hőmérsékleten polimorf átmenetek (szén-oldás mirigy elősegíti az expanziós hőmérséklet-tartományban a létezés ausztenit és ferrit szűkülete régió).
Az állapot diagramot különbséget tenni a két területen: acél és öntöttvas. Feltételek kapott lehatárolása - lehetősége ledeburite (oldhatósági határa szén ausztenit):
• Acél - akár 2,14% C, nem tartalmazhat ledeburite;
• Öntöttvas - több mint 2,14% C, tartalmaz Ledebour.
Attól függően, hogy a szén-dioxid-tartalom (%) vas-szén ötvözet kapunk a következő neveket:
• kevesebb, mint 0,83 - hypoeutectoid acélból;
• 0,83 - eutektoid acélból;
• 0,83. 2 - hypereutectoid acél;
• 2. 4,3 - hypoeutectic öntöttvas;
• 4,3. 6,67 - hipereu öntöttvas.