Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 80 81 82 83 84 85 86... 398 399 400
|
|
|
|
происходит магнитное превращение феррита; A3 — линия GOS, по этой линии происходит превращение Фч=*:Л, температура которого зависит от содержания углерода в стали, Л4 — линия NJ — превращение Fe.^, ^ Fee; ^ст — линия SE, начало выделения Цц (иногда эту точку обозначают и как Ля). Поскольку превращения совершаются при нагреве и охлаждении при различных температурах (вследствие теплового гистерезиса), чтобы отличить эти процессы, ввели дополнительные обозначения. При нагреве добавляют букву с, т. е. Ас^, Лсд, при охлаждении — букву г, т. е. Лгі, Лгз_* (магнитное превращение гистерезиса не имеет). Все сплавы системы Fe—FegC по структурному признаку делят на две большие группы: стали и чугуны. Углеродистыми сталями называют сплавы железа с углеродом (содержание углерода до 2,14 %, точка Е), заканчивающие кристаллизацию образованием аустенита. В структуре таких сплавов отсутствует эвтектика (ледебурит), благодаря чему они обладают высокой пластичностью, особенно в аустенитном состоянии (при нагреве выше линии GSE). По структуре углеродистые стали подразделяют на д о э в-тектоидные, эвтектоидные и заэвтектоид-н ы е. Доэвтектондные стали содержат до 0,8 % С, их структура состоит из Ф + П (см. рис. 92, б—г). Содержание углерода в эв-тектоидной стали 0,8 %, структура такой стали состоит только из перлита (см. рис. 92, д). Стали, содержащие углерода от 0,8 до 2,14 %, называют заэвтектоидными сталями. Их структура — зерна перлита, обрамленные сеткой Цц (см. рис. 92, е). . Сплавы железа с углеродом, содержащие больше 2,14 % (до 6,67 %) углерода, заканчивающие кристаллизацию образованием эвтектики, называют чугунами. Аналогично сталям чугуны подразделяют на доэвтектические (2,14—4,3 % С), эвтектические (4,3 % С) и заэвтектические (4,3—6,67 % С) (рис. 94, а—в). 3. Диаграмма состояния железо—графит В результате превращений, происходящих при охлаждении железоуглеродистых сплавов, углерод может не только химически взаимодействовать с железом, но и выделяться в элементарном состоянии — в форме графита. Жидкий раствор, а также аустенит и феррит могут находиться в равновесии как с цементитом, так и с графитом. По этой причине различают две диаграммы состояния: железо—цементит и железо—графит. Первая из них приведена на рис. 90 сплошными линиями, и ранее были рас ft. * Начальные буквы от французских слов chauffe — нагрев и refroidisse-ment — охлаждение. 164 смотрены все превращения, происходящие при охлаждении сплавов с различным содержанием углерода. На этом же рисунке штриховыми линиями приведена система железо—графит. Все линии этой системы лежат выше линий диаграммы железо— цементит, т. е. эвтектическое и эвтектоидное превращения совершаются при более высоких температурах (1153 и 738 °С соответственно). Точки С, Е н S сдвинуты влево (С'^— 4,26 % С; Е' — 2,11 % Си S' — 0,7 % С). Процесс образования графита в сплавах железа с углеродом называется гра-фитизацией. Графит может кристаллизоваться из жидкой фазы при затвердевании чугуна. Ниже линии CD выделяется первичный графит. Кристаллы первичного графита имеют сложную форму в виде лепестков, выходящих нз одного центра. При температуре П53°С (линия E'C'F') образуется графитная эвтектика, состоящая из аустенита и графита, т. е. ^А^,-{-Г. Эвтектоидное превращение протекает при температуре 738 °С (линия P'S'K'), структура звтектоида состоит из феррита и графита Л^, *± Фр, Г. По линии E'S' из аустенита выделяется вторичный графит. Как правило, вторичный графит и графит евтектонда выделяются на лепестках первичного графита. Цементит — фаза, менее устойчивая по сравнению с графитом, при высоких температурах цементігг разлагается; FcgC 3Fe -}С. Поэтому диаграмма состояний Fe — ГєзС — неустойчивая, метастабильная, а Fe—Г — устойчивая. Работа образования зародыша цементита меньше, чем графита. Для образования зародышей графита требуется значительная диффузия атомов углерода, это медленно протекающий процесс, так как необходима еще и самодиффузия атомов железа — отвод этих атомов от фронта кристаллизации графита. Поэтому, если не создавать специальных условий кристаллизации, из жидкого расплава предпочтительнее выделяется смесь аустенита с цементитом, хотя графит является более устойчивой фазой; смеси аустенит-Ь графит и феррит-Ь графит обладают меньшей свободной энергией, чем смеси аустенит 4цементит и феррит 4цементит, т. е. зто более стабильное состояние. Графитизации может происходить и в твердом состоянии, поскольку цементит при высоких температурах неустойчив. В этом случае имеется несколько накладывающихся стадий: 1) распад цементита и растворение атомов углерода ІІ аустените; 2) образование центров графитизации в аустените; 3) диффузия атомов углерода в аустените к центрам графитизации; 4) рост вьщелении графита. Структура чугуна, ход его кристаллизации существенно зависят от ряда факторов: химического состава, скорости охлаждения отливки, наличия нерастворимых примесей (частичек АІ^Оз, A1N, SiO^ и т. д.). Последние играют роль готовых центров кристаллизации, способствуя росту частичек графита как из жидиои фазы, так и в аустените (уменьшается работа образования зародыша графита). 4. Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств, называют легирующими элементами. По влиянию на температуру полиморфных превращений железа, т. е. на положение критических точек Лз и Л4, легирующие элементы можно разделить на две группы. К первой группе относятся элементы, увеличивающие устойчивость 165 I
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 80 81 82 83 84 85 86... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
