Основні структурні складові у залізовуглецевих славах

Ферит (Ф) - твердий розчин проникнення вуглецю в α-залізо. Ферит має ОЦК- ґратку (К8). Структура фериту складається з однієї фази змінного складу, тобто твердого розчину. Максимальна розчинність вуглецю в α - залізі дорівнює 0,025% при температурі 727°С; мінімальна розчинність (при кімнатній температурі) дорівнює 0,006%.

3. Аустеніт (А) - твердий розчин проникнення вуглецю в γ-залізо. Аустеніт має ГЦК-ґратку (К12). Структура аустеніту - твердий розчин змінного складу. Максимальна розчинність вуглецю в γ-залізі дорівнює 2,14% при температурі 1147°С; мінімальна розчинність дорівнює 0,8% при температурі 727°С.

З наведених даних випливає, що розчинність вуглецю в γ-залізі значно більша, ніж в α-залізі (при температурі 727°С ≈ 32 рази). Це пояснюється тим, що в центрі елементарної комірки К12 є «дірка» (порожнеча) великих розмірів, в яку вільно може проникнути атом вуглецю. У еле-ментарній комірці К8 є дірки всередині кожного ребра куба, їх багато, тому щільність цієї ґратки менша, ніж ґратки К12, проте розмір дірок значно менший за розмір атомів вуглецю.

4. Цементит (Ц) - карбід заліза, хімічна сполука заліза з вуглецем, що містить 6,67% вуглецю. Він має складну кристалічну ґратку, високу твердість (НВ = 800 кгс/мм²) і крихкість, що говорить про високу температуру плавлення (~ 1600^оС). Відрізняється від заліза і графіту металевим блиском, тепло- та електропровідністю, слабкими магнітними властивостями.

Розрізняють:

а) первинний цементит Ц_І. Він виділяється при кристалізації з рідкої фази в усіх залізовуглецевих сплавах, що містять вуглецю більше 4,3 % (нижче лінії DС, рис. 1);

б) вторинний цементит Ц_II виділяється при вторинній кристалізації з аустеніту по лінії ES, у всіх залізовуглецевих сплавів, що містять вуглецю більше 0,8% в інтервалі температур від 1147 до 727°С;

в) третинний цементит Ц_III виділяється при третинній кристалізації з фериту в усіх залізовуглецевих сплавів, що містять вуглецю більше 0,006% в інтервалі температур від 727 до 0°С.

Якщо у залізовуглецевих сплавах знаходяться одночасно кілька різновидів цементиту (наприклад, у сплавах, що містять вуглецю більше 4,3%, при нормальній температурі наявні Ц_I, Ц_II, Ц_III, а також цементиту, що входить до складу ледебуриту і перліту) - всі вони є однією фазою, тобто хімічною сполукою, оскільки мають один і той самий хімічний склад, будову та властивості.

В системі залізо-вуглець формуються наступні структурні складові.

Ледебурит (Л)- евтектична механічна суміш, утворюється з рідкої фази певного постійного складу 4,3% С при температурі 1147°С. При температурі 1147 і до 727°С ледебурит складається з двох фаз - аустеніту і цементиту.

Перліт (П) - евтектоїдна механічна суміш, утворюється при розпаді аустеніту певного постійного складу 0,8% С при температурі 727°С. Евтектоїд цей названий перлітом, тому що після травлення сталі, що містить 0,8% С, її по-верхня має своєрідний блиск. Перліт складається з двох фаз: фериту і цементиту.

Дата добавления: 2015-08-27