Диаграмма состояния системы железо – цементит. Принцип построения. Компоненты и фазы системы, страница 2

Цементит (Ц) – химическое соединение железа с углеродом. Цементит имеет второе название – карбид железа. Формула цементита Fe3C. Цементит имеет сложную кристаллическую решетку.

Содержание углерода в цементите:

составляет 6,67 %;

не изменяется при изменении температуры.

Область цементита очень узкая. На диаграмме состояния системы она изображается правой вертикальной осью, соответствующей формуле Fe3C (6,67 % С).

Точка D –  точка кристаллизации цементита при охлаждении или плавления его при нагреве.


Однофазные области отделены друг от друга двухфазными областями, в которых осуществляется превращение одной фазы в другую.

Двухфазные области ограничены линиями, которые соответствуют началу и концу этого превращения.

Однофазные области: жидкость и аустенит отделены друг от друга двухфазной областью EJBC:

линия BC – начало выделения аустенита из жидкого сплава;

линия JE – конец выделения аустенита из жидкого сплава;

Выше линии BC существует только жидкий сплав. При охлаждении до температур, соответствующих линии ВС, из жидкого сплава начинает выделяться аустенит.

При дальнейшем охлаждении количество аустенита увеличивается, а количество жидкого сплава уменьшается, ниже линии JE – жидкой фазы нет, сплав состоит только из аустенита.

Однофазные области феррита и аустенита отделены друг от друга двухфазной областью HNJ:

линия HN – начало образования аустенита из феррита;

линия JN – конец образования аустенита из феррита.

Выше линии HN сплав состоит из феррита. При охлаждении до температур, соответствующих линии HN, из феррита образуется аустенит.


При дальнейшем охлаждении количество аустенита увеличивается, а феррита уменьшается; ниже линии JN сплав состоит только из аустенита.

 


Прямые горизонтальные линии на диаграмме соответствуют превращениям, происходящим при постоянной температуре, в которых одновременно участвуют три фазы:

линия HJB – перитектическое превращение;

При температуре, соответствующей линии HJB, происходит реакция между жидкой фазой и ранее выделившимся ферритом, в результате этой реакции образуется аустенит;

линия ECF – эвтектическое превращение;

При температуре, соответствующей линии ECF, жидкий сплав кристаллизуется одновременно с образованием двух твердых фаз (аустенита и цементита). Аустенит и цементит, возникающие одновременно из жидкой фазы, образуют одну структурную составляющую, которая называется ледебурит;

линия PSK – эвтектоидное превращение: аустенит распадается одновременно на две фазы – феррит и цементит.

Феррит и цементит, выделяющиеся из аустенита одновременно, образуют одну структурную составляющую, которая называется перлит.


ПРОВЕРКА УСВОЕНИЯ

Каждый предлагаемый вопрос имеет один возможный вариант ответа.

Отметьте свой выбор.

1. Диаграмма состояния системы железо-цементит показывает изменение фазовых составляющих сплавов в:

а) равновесном состоянии;

б) неравновесном состоянии;

в) равновесном и неравновесном состояниях.

2. Железо имеет кристаллическую решетку при нагреве до температуры 911 °С:

а) объемно-центрированную кубическую;

б) гранецентрированную кубическую;

в) гексагональную.

3. На горизонтальной оси диаграммы состояния системы железо – цементит указывается:

а) температура;

б) концентрация компонента;

в) скорость охлаждения.

4. Сталь – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода меньше:

а) 0,01 %;

6) 2,14 %;

в) 6,67 %.

5. Феррит – это:

а) твердый раствор внедрения углерода в решетке Fea;

б) твердый раствор внедрения углерода в решетке Feg;

в) химическое соединение железа с углеродом.


6. На рисунке представлена кристаллическая решетка:

 


а) феррита;

б) аустенита;

в) цементита.

7. Формула цементита:

а) FeC;

б) Fe2C;

в) Fe3C.

8. В области NJESG находится:

 


а) феррит;

б) аустенит;

в) феррит + аустенит.


9. Линия HN означает:

а) начало выделения аустенита из феррита;

б) конец выделения аустенита из феррита;

в) начало выделения феррита из аустенита.

10. На линии ECF:

а) из жидкой фазы и аустенита образуется цементит;

б) из жидкой фазы и цементита образуется аустенит;

в) жидкость распадается одновременно на аустенит и цементит.

11. Линия PSK – это  линия превращения:

а) перитектического;

б) эвтэктического;

в) эвтэктоидного.