Железо
Материалы / Железо
Страница 4

эти названия употребляются до сих пор. С тех пор учеными различных стран было выполнено огромное количество работ, посвященных изу­чению сплавов железа с углеродом и диаграм­мы состояния системы Fе—С. Такого рода ра­боты проводятся и в настоящее время. В них уточняются положения линий на диаграмме состояния в связи с применением более чистых веществ и более точных и современных методов.

Температура плавления железа равна 1539 ± 5 °С. Железо об­разует две кристаллические модификации: α-железо и γ-железо. Первая из них имеет кубическую объемноцентрированную решетку, вторая — кубическую гранецентрированную. α-Железо термодина­мически устойчиво в двух интервалах температур: ниже 912°С и от 1394 °С до температуры плавления. Между 912 и 1394 °С устой­чиво γ-железо. Температурные интервалы устойчивости α- и γ-железа обусловлены характером изменения энергии Гиббса обеих модификаций при изменении температуры (см. рис. 166). При тем­пературах ниже 912 и выше 1394 °С энергия Гиббса α-железа меньше энергии Гиббса γ-железа, а в интервале 912—1394 °С— больше.

Температуры фазовых превращений железа хорошо видны на кривой охла­ждения в виде остановок—горизонтальных площадок. Как видно, кроме площадок, отвечающих 'перечисленным точкам, на кривой охлаждения имеется еще одна остановка—при 768 °С. Эта температура связана не с пере­стройкой решетки, а с изменением магнитных свойств железа. При темверату-рах выше 768 °С железо немагнитно, а ниже 768 °С — магнитно. Немагнитное α-железо иногда называют β-железом, а модификацию α-железа, устойчивую

при температурах от 1392°С до плавления,—δ-железом. '

Железо — серебристый пластичный металл. Оно хорошо под­дается ковке, прокатке и другим видам механической обработки, Механические свойства железа сильно зависят от его чистоты — от содержания в нем даже весьма малых количеств других элементов.

 

Твердое железо обладает способ­ностью растворять в себе многие элементы. В частности, растворяется в железе и углерод. Его растворимость сильно зависит от кристаллической модификации железа и от температуры. В α- железе углерод раствор очень незначительно, в γ- железе гораздо лучше. Раствор в γ- железе тер­модинамически устойчив в более ши­роком интервале температур, чем чистое γ- железо. Твердый раствор углерода в α- железе называется ферри­том, твердый раствор углерода в γжелезе — аустенитом.

Содержанию в железе 6,67% (масс.) углерода отвечает химическое соеди­нение — карбид железа, или цемен­тит, FeзС. Это вещество имеет слож­ную кристаллическую структуру и характеризуется высокой твер­достью (близка к твердости алмаза) и хрупкостью. При темпера­туре около 1600 °С цементит плавится *.

Механические свойства феррита и аустенита зависят от содер­жания в них углерода. Однако при всех концентрациях углерода феррит и аустенит менее тверды и более пластичны, чем цементит.

Диаграмма состояния системы железо—углерод, дающая представление о строении железоуглеродных сплавов, имеет очень большое значение. С ее помощью можно объяснить зависимость свойств сталей и чугунов от содержания в них углерода и от тер­мической обработки. Она служит основой при выборе железоугле­родных сплавов, обладающих теми или иными заданными свой­ствами.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Смотрите также

Интерполиэлектролитные комплексы
Полимеры - химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок ...

Абсорбция углекислого газа водой
Исходные данные для расчета абсорбционной установки: Шифр по Иоффе – 4; Тип насадки – ситчатые тарелки; Поглощаемое вещество – диоксид углерода (СО2); Количество газовой с ...

Микроэмульсии для очистки от масел и загрязнений иной природы
...