ЖелезоМатериалы / ЖелезоСтраница 5
* Цементит термодинамически устойчив не при всех условиях, отвечающих диаграмме состояния системы Fе—С. Однако распад цементита, сопровождающийся выделением графита, в большинстве случаев протекает настолько медленно, что практически не осуществляется. Графит выделяется только при образовании чугуна в определенных условиях
Это самая важная часть диаграммы, поскольку практическое применение имеют сплавы железа, содержащие не более 5% углерода.
Диаграмма состояния системы Fе—С сложнее, чем рассмотренные в главе XVI основные типы диаграмм состояния металлических систем. Особенности ее обусловлены уже упомянутыми обстоятельствами: существованием двух модификаций кристаллического железа, способностью обеих этих модификаций
Рис. 168. Диаграмма состояния системы железо—углерод.
образовывать твердые растворы с углеродом, способностью железа вступать в химическое соединение с углеродом, образуя цементит.
Левая ось диаграммы соответствует чистому железу, правая — карбиду FезС (цементиту). Точки A и D показывают температуру плавления железа и карбида, точки G и N—температуры превращений α- и γ- железа друг в друга.
Линия АВСD это кривая температур начала кристаллизации жидких сплавов, линия АНJЕСP — кривая температур начала плавления твердых сплавов. Все линии, лежащие ниже последней кривой, отвечают равновесиям между твердыми фазами.
Область, лежащая выше линии АВСD, отвечает жидкому сплаву. Области, примыкающие к левой вертикали, соответствуют твердым растворам углерода в железе: линия АНN ограничивает область твердого раствора углерода в α-железе при высоких температурах (область высокотемпературного феррита), линия NJESG ограничивает область твердого раствора углерода в γ-железе (область аустенита), линия GPQ — область твердого раствора углерода в α-железе при низких температурах (область низкотемпературного феррита). Перечисленным областям соответствуют гомогенные системы: структура как расплава, так и твердых растворов однородна в каждой из этих фаз.
Остальным областям диаграммы отвечают гетерогенные системы — смеси кристаллов двух фаз или кристаллов и расплава.
Рассмотрим важнейшие превращения, происходящие при медленном охлаждении расплавов различных концентраций. Это поможет нам разобраться в том, какие сплавы соответствуют областям гетерогенности диаграммы.
|
Пусть мы имеем расплав, содержащий 0,8% углерода. Его кристаллизация
начнется в точке 1 . При охлаждении расплава до температуры, отвечающей этой точке, будут выпадать кристаллы аустенита; их состав отвечает точке 2. Расплав при этом обогащается углеродом и его состав изменяется по линии ВС. Состав кристаллов в процессе кристаллизации изменяется но кривой JЕ. Когда состав кристаллов достигнет точки 3, кристаллизация закончится. Как всегда при образовании твердого раствора, одновременно идет процесс диффузии в твердой фазе, в результате чего при медленном охлаждении состав всех кристаллов получается одинаковым.
Смотрите также
Эксклюзионная хроматография
...
М.В.Ломоносов
Михаил Васильевич Ломоносов – русский
ученый-энциклопедист.
(1711-1765)
Сын крестьянина-помора, выходец из глухой деревушки
Архангельской губернии, Ломоносов с огром ...
Железо (Ferrum), Fe
Железо - Fe, химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 26, атомная масса 55,847; блестящий серебристо-белый металл. Элемент в природе состоит из четырёх стабильных ...