Основные компоненты диаграммы железо-углерод.

Основными компонентами железоуглеродистых сплавов является железо и уг­лерод.

Железо высокой чистоты представляет собой сравнительно мягкий (НВ 50-70), пластичный, невысокой прочности (δв=180-250МПа) металл с сильно выраженными ферромагнитными свойствами и имеет плотность 7,85 г/см³.

При нормальной температуре железо (как было показано на рис.9.2.) обладает объемно-центрированной :кубической решеткой (α-Fe). При температуре 768°С желе­зо теряет магнитные свойства. При температуре 910 С а-Fe превращается в χ-Fе с гранецентрированной кубической решеткой и при 1392°С оно превращается в δ-Fe, имеющий опять объемно-центрированную решетку ,но с несколько другими пара­метрами и при температуре 1539°С железо плавится. Критическим точкам (темпера­турам), соответствующим определенным превращениям в железе, присвоены специ­альные обозначения. Так. температуру магнитного превращения обозначают А2, температуру превращения α-Fe в χ-Fe обозначают А , а температуру превращения χ-Fe в δ-Fe - A. . Если превращение происходит при нагреве ,то к обозначению крити­ческой точки добавляют индекс с (Асз), а при охлаждении индекс r (Аrз). Добавление к железу других элементов как будет показано ниже, смещает положение критических точек.

Углерод – второй компонент железоуглеродистых сплавов, неметаллический элемент с плотностью 2,5 г/см³ и температурой, плавления 3500°С. Происходящие с ним изменения и его структура в железоуглеродистых сплавах определяются характе­ром взаимодействия с железом.

При затвердевании железо и углерод образуют в сплавах твердые растворы, и химические соединения. В определенных условиях углерод может находиться в эле­ментарном состоянии в виде графита.

Твердый раствор углерода в α-железе называют ферритом. Предельная рас­творимость углерода в a-железе при нормальной температуре не превышает 0,006%. Поэтому по механическим свойствам феррит мало отличается от технически чистого железа.

Твердый раствор углерода в χ-железе называется аустенитом. Растворимость углерода в х-железе значительно выше, чем в a-железе, и с повышением температуры изменяется от 0,8% (723°С до 2% (1130°С). Аустенит немагнитен, обладает повышен­ной по сравнению с ферритом пластичностью.

Железо с углеродом образует также несколько химических соединений (карби­дов), из которых наибольший практический интерес, представляет карбид FезС, с со­держанием углерода 6,67%. Этот карбид в железоуглеродистых сплавах называют цементитом. Цементит отличается высокой твердостью (НВ~800) и хрупкостью, экс­траполированная температура плавления составляет-1550°С.

Таким образом, фазами в железоуглеродистых сплавах могут быть: феррит, аустенит, цементит и элементарный графит.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: