 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Фазы в системе железо - углерод
Основными фазами железоуглеродистых сплавов являются жидкие и твердые растворы углерода в железе, графит и цементит.
Твердый раствор внедрения углерода в a- и d-железе называется ферритом и характеризуется ОЦК решеткой. Высокотемпературный d-феррит имеет максимальную концентрацию углерода 0,1%. Максимальная растворимость углерода в a-феррите составляет 0,025% при 723°С. Феррит является мягким (около 80 НВ) и пластичным. Он ферромагнитен до 768 °С и парамагнитен при более высоких температурах.
Твердый раствор углерода в g-железе называется аустенитом. Он характеризуется ГЦК решеткой. Аустенит, стабилизированный путем легирования, имеет твердость около 200 НВ и высокую упрочняемость. В отличие от феррита, в аустените не наблюдается хладноломкость. Он парамагнитен. Граничная растворимость углерода в аустените – около 2%.
Графит - одна из полиморфных модификаций углерода с гексагональной решеткой, в которой атомы расположены слоями. Между атомами углерода каждого слоя действуют сильные ковалентные связи. Слои находятся на большом расстоянии один от другого, и между ними действуют слабые поляризационные силы.
Цементит - карбид железа Fe3C со сложной орторомбической решеткой. Силы межатомной связи имеют комплексную, вероятно, ковалентно-металлическую природу. Цементит характеризуется большой твердостью (около 70 HRC) и хрупкостью. В углеродистых железных сплавах цементит является относительно стойкой (метастабильной) фазой. Стабильной высокоуглеродистой фазой, характеризующейся минимальным значением термодинамического потенциала, является графит (рис.6.2).
Для образования графита необходимо, чтобы в одном участке собралось 100% атомов углерода, поэтому считают, что образование графита выгодно термодинамически и для этого необходимо медленное охлаждение. Для образования цементита достаточно 25% атомов углерода, при этом из объема не удаляются все атомы железа, поэтому такой процесс может произойти быстрее и считают, что образование цементита выгоднее кинетически и происходит при ускоренном охлаждении.
Поиск по сайту: