Влияние легирующих элементов на аллотропические (полиморфные) превращения в железе

В зависимости от того, какая модификация у железа при легировании становится более устойчивой, легирующие элементы делятся на γ и α стабилизаторы.

К γ – стабилизаторам относятся: Ni, Mn, {Cu, Co, Zn, C, N}.

Рис. 6.1. Влияние γ – стабилизирующих элементов на полиморфизм железа

Под действием этих элементов точка А₃ (рисунок. 6.1) понижается до комнатной температуры, а А₄ повыщается и γ – область расширяется. Правее точки К находятся однофазные аустенитные стали. Эти сплавы не испытывают полиморфных превращений и при всех температурах, вплоть до плавления, представляют собой твердый раствор легирующих элементов в γ - железе.

Левее точки К находятся полуаустенитные стали. Эти сплавы претерпевают частично полиморфное превращение α↔γ.

К α - стабилизаторам относятся все остальные элементы.

Как видно из рис. 6.2, под влиянием этих элементов точка А₃ повышается, а А₄ понижается и α - область расширяется, а γ - область сужается.

Правее точки К находятся однофазные ферритные стали, представляющие собой твердый раствор легирующих элементов вα - железе. Левее точки К находятся полуферритные стали.

Характерно, что элементы, имеющие такую же решетку, как и аустенит, то есть ГЦК, расширяют область аустенита, а элементы с ОЦК-решеткой расширяют область феррита.

Рис. 6.2. Влияние α – стабилизирующих элементов на полиморфизм железа