Аустенит (А) - твердый раствор углерода в гамма-железе, обозначается Feg(С), имеет гранецентрированную кубическую решетку. Предельная растворимость углерода в гамма-железе достигает 2,14% при температуре 1420 К (1147°С). При понижении температуры растворимость углерода гамма-железе уменьшается и при температуре 1000 К (727°С) достигает 0,8%. При медленном охлаждении сплавов структура аустенита сохраняется до температуры 1000 К (727°С). При этой температуре происходит распад устенита вследствие полиморфного превращения Feg => Feα. Аустенит немагнитен, имеет невысокую твердость (200 НВ) достаточно высокую пластичность (δ ≈ 50%).
Перлит (П) – эвтектоид и представляет собой смесь кристаллов цементита и феррита при содержании углерода 0,8%. Твердость перлита находится в пределах 160-250 НВ в зависимости от его строения. Перлит образуется из аустенита при температуре 1000 К (727°С); содержание углерода в твердом растворе равно 0,8%, в результате вторичной кристаллизации Feg(C) → Feα(C) + Fe3C.
Ледебурит образуется при первичной кристаллизации (из жидкого раствора железа и углерода) и представляет собой эвтектику, состоящую из аустенита и цементита. Ледебурит кристаллизуется при постоянной температуре 1420 К (1147°С) при строго определенном соотношении компонентов (4,3% углерода).
При температурах ниже 1000 К (727°С) аустенит превращается в перлит и ледебурит, представляет собой смесь перлита и цементита (превращенный ледебурит). Превращенный ледебурит отличается высокой твердостью (~ 600 НВ) и является характерной структурной составляющей белых чугунов.
Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов имеет вид, упрощенно представленный на рисунке 4.1. Узловые точки диаграммы имеют общепринятые международные обозначения.
Положение критических точек для стали определил великий русский ученый Д.К. Чернов. Ему принадлежит первое представление о диаграмме железо-углерод. Ввиду того, что сплавы с содержанием более 6,67% углерода в технике не применяются, используется не вся диаграмма железо-углерод, а только ее левая часть – система железо-цементит.
Во всех железоуглеродистых сплавах в интервале температур между линиями ликвидуса (ACD) и солидуса (AECF) происходит первичная кристаллизация. Выше линии ликвидуса сплавы находятся в жидком состоянии, ниже линии солидуса – в твердом.
Первичная кристаллизация железоуглеродистых сплавов начинается ниже линии АС и CD, а заканчивается на линии АЕ и CF.
Первичная кристаллизация сплавов – сталей, содержащих углерод до 2,14%, заканчивается на линии АЕ, ниже линии GS и SE (геометрическое место точек, соответствующих критическим температурам Аз и Асm) стали имеют структуру аустенита. Сплавы с содержанием углерода более 2,14% называются чугунами.
Первичнаякристаллизациясплавов – доэвтектических чугунов, содержащих углерода от 2,14 до 4,30%, начинается с образования и роста кристаллов аустенита, состав которого будет изменяться по линии АЕ. Ниже линии АС система состоит – из жидкой фазы и кристаллов аустенита. При дальнейшем понижении температуры в связи с выпадением кристаллов аустенита жидкая фаза обогащается углеродом и при температуре 1420 К (1147°С) будет содержать углерода 4,3%, а твердая фаза (аустенит) - 2,14%С. При этой температуре оставшийся жидкий сплав с содержанием углерода 4,3% кристаллизуется в эвтектику (ледебурит), состоящую из: кристаллов аустеинта с предельным содержанием углерода 2,14% и цементита 6,67% С.
После первичной кристаллизации структура в доэвтектических чугунах (от 2,14% до 4,13%С) состоит из аустенита и ледебурита.
Первичнаякристаллизациясплавов – заэвтектических чугунов, содержащих углерода свыше 4,3%, начинается ниже линии CD. Из жидкого сплава выделяются кристаллы первичного цементита. При понижении температуры за счет кристаллизации первичного цементита жидкая фаза будет обедняться углеродом и при температуре 1420 К (1147°С) закристаллизуется в эвтектику (ледебурит).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.