Диаграмма железо - углерод

Диаграмма состояний железо-углерод дает основное представление о строении железоуглеродистых сплавов - сталей и чугунов.

Сталь –

Чугун –

Железо образует с углеродом химическое соединение: цементит - Fe₃C. Рассмотрим только часть системы от железа до химического соединения (Fe₃C- цементит), т.к. на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода не более 5%.

Железо

Железо (как и любой другой металл) никогда не бывает абсолютно чистым. В настоящее время можно получить железо высокой чистоты, содержащее в сумме около 0,01% (и даже меньше) примесей, но чаще используют техническое железо (его иногда называют железо Армко), производимое сейчас в больших количествах в мартеновских печах. Техническое железо содержит примерно 99,8-99,9% железа и 0,1-0,2% примесей, состоящих более чем из десятка элементов. В нем углерод (около 0,02%) и медь (около 0,1%), а остальные элементы - в тысячных и десятитысячных долях процента.

Температура плавления железа 1539°С (±5°С).

В твердом состоянии железо может находиться в двух модификациях- α (о. ц. к.) и γ (г. ц. к.).

α-железо существует в двух интервалах температур ниже 911 °С и от 1392 до 1539 °С.

При 768 °С железо испытывает магнитное превращение; выше 768 °С железо становится немагнитным.

Железо со многими элементами образует растворы: с металлами - растворы замещения, с углеродом, азотом и водородом - растворы внедрения.

Растворимость углерода в железе существенно зависит от того, в какой кристаллической форме существует железо. Растворимость углерода в α-железе ничтожно мала (менее 0,02%) и в сто раз больше (до 2%) в γ-железе.

Твердый раствор углерода и других элементов в α-железе называется ферритом, а в γ-железе – аустенитом (от фамилии ученого англ. Р. Аустен).

Дата добавления: 2015-07-07