Діаграма стану залізо - вуглець
Діаграма стану залізо-вуглецьохоплює залізовуглецеві сплави, які містять від 0 до 6,67 % С. Сплави з концентрацією вуглецю, що перевищує 6,67 %, практично не використовуються через їхні незадовільні механічні властивості.
Діаграму залізо — вуглець характеризує структурні перетворення, які відбуваються в залізовуглецевих сплавах при їх охолодженні. По лінії ліквідус АСDмаємо початок, а на лінії солідус АЕСF— кінець кристалізації. Тут на ділянці АСлінії ліквідує рідкий розчин переходитьв аустеніт, а на ділянці СD — у цементит первинний Ц1. Кристалізація аустеніту закінчується на ділянці АEлінії солідус.
При температурі 1147 °С(лінія ЕСF) зрідкого розчину Р концентрації складу точки С(4,3 % С)утворюється дрібна механічна суміш – ледебурит.
Отже, на лінії солідус закінчується первинна кристалізаціяі нижче від цієї лінії починається вторинна кристалізація. Вторинна кристалізаціязумовлена поліморфізмом заліза та температурною зміною розчинності вуглецю в аустеніті. На лінії GSаустеніт перетворюється у ферит.
Розчинність вуглецю в аустеніті і фериті залежить від температури. Зі зниженням температури від 1147 °С (точка Е) до 727 °С (точка S) максимальна розчинність вуглецю в аустеніті зменшується від 2,14 до 0,8 %. Вуглець виділяється із γ-заліза з утворенням вторинного цементитуЦІІ. Таке перетворення називають евтектоїдним (розпад твердого розчину). В результаті цього розпаду утворюється дуже дрібна двофазова феритно-цементитна структура фериту і цементиту, яка називається перлітом П. Це перетворення 
завершується по лінії PSK.
Рис. 2.2. Діаграма стану залізовуглецевих сплавів
Р – рідкий сплав; А – аустеніт;П – перліт; Ф – ферит;
Ц – цементит; Л - ледебурит
Залізовуглецеві сплави зконцентрацією вуглецю до 2,14 % називають сталями. За структурою у рівноважному сталі розрізняють доевтектоїдні, евтектоїдні та заевтектоїдні сталі.
Доевтектоїдні сталімістять до 0,8 % вуглецю і мають феритно-перлітну структуру у вигляді світлих зерен фериту і темних зерен перліту.
Евтектоїдна сталь містить 0,8 % вуглецю, її структура - зерна перліту, що складаються здебільшого із пластинок цементиту та фериту. Пластинки цементиту порівняно тонші й світліші.
Заевтектоїдні сталімістять від 0,8 до 2,14 % вуглецю. В структурі цих сталей є зерна перліту темного кольору і тонка світла мережа вторинного цементиту по границях зерен перліту.
Залізовуглецеві сплави з концентрацією вуглецю від 2,14 до 6,67 % називають чавунами. Якщо весь вуглець у чавунах перебуває у вигляді хімічної сполуки Fe3C, то такі чавуни називають білими. В структурі білих чавунів наявний ледебурит, що утворився на лінії ECFпід час евтектичної реакції. Чавуни, розташовані зліва від точки С, по закінченні первинної кристалізації мають структуру первинного аустеніту та ледебуриту, а відповідно чавуни справа від точки С — структуру первинного цементиту і ледебуриту. Під час охолодження в інтервалі температур від 1147 °С (лінія ЕСF)до 727 °С (лінія PSK)гранична розчинність вуглецю в аустеніті зменшується від 2,14 %до 0,8 % з утворенням вторинного цементиту.
За структурою білі чавуни поділяються на:
– евтектичні(4,3 % С) з структурою - ледебурит;
– доевтектичні(2,14...4,3 % С), структура : перліт + вторин- ний цементит + ледебурит;
– заевтектичні(4,3…6,67 % С), структура: первинний цементит + ледебурит.
Тема 2.2. Виробництво чавуну і сталі.
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 795;