Диаграммы состояния железо-углерод. Кривые охлаждения сплавов.

Железоуглеродистые сплавы – стали и чугуны – важнейшие металлические сплавы современной техники. Производство чугуна и стали по объему превосходит производство всех других металлов вместе взятых более чем в десять раз.

Диаграмма состояния железо – углерод дает основное представление о строении железоуглеродистых сплавов – сталей и чугунов.

Диаграмма железо – углерод должна распространяться от железа до углерода. Железо образует с углеродом химическое соединение: цементит – . Каждое устойчивое химическое соединение можно рассматривать как компонент, а диаграмму – по частям. Так как на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода до , то рассматриваем часть диаграммы состояния от железа до химического соединения цементита, содержащего углерода.

Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит.

1.Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавления – 1539^oС 5^oС.

2.Углерод относится к неметаллам. Обладает полиморфным превращением, в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристаллической решеткой.

3.Цементит (Fe₃C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 %углерода.Т_плав=

1500, при низких температурах слабо феромагнитен. Магнитные св-ва теряет при Т=250.Имеет высокую твердость более 800 по бринелю. Способен образовывать твердые растворы замещения.

В системе железо – углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит.

1.Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.

2. Феррит (Ф) (C) – твердый раствор внедрения углерода в -железо.Св-ва феррита близки к св-ву железа. Твердость 130 по бринелю, предел прочности 300Мпа, относительное удлинение 30%.

3. Аустенит (А) (С) – твердый раствор внедрения углерода в -железо.Имеет переменную растворимость углерода:минимально 0.8% при Т=727 точка S;максимальную 2.14% при Т=1147 в точке Е.Имеет твердость около 250HRB, относительное удлинение более 50%

4.Цементит (Fe₃C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 % углерода.

5.Перлит. Структура образующаяся врезультатеэвтэктоидной реакции распада аустенита на 2 фазы.

6.Ледебурит.структура образующаяся врезультате эвтектической реакции одновременной кристализации из расплава двух фаз аустенита и мартенсита.