СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ.
СТАЛИ. ЧУГУНЫ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЛАВОВ
Стали — самый широко применяемый
материал в различных сварных конструкциях — строительных
металлоконструкциях, технологических аппаратах и трубопроводах
химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности, магистральных
трубопроводах, автостроении, сельхозмашиностроении и др.
Среди многих элементов, которые
могут входить в состав стали, наибольшее влияние на свойства оказывает
углерод, поэтому сталь рассматривают прежде всего как сплав железа с
углеродом. Представленная на рис. 64 диаграмма состояния — лишь часть
диаграммы в области между железом и химическим соединением железа с
углеродом — цементитом Fe3C образуемым при концентрации
углерода 6,67%.
В системе сплавов этих двух
компоентов — Fe—Fe3C имеются следующие фазы: 1. Ж — жидкий
раствор углерода в железе (при растворении цементит диссоциирует на железо
и углерод). 2. 7-аустенит —■ твердый раствор углерода в y-Fe 3. а-феррит — твердый
раствор углерода в a-Fe. 4. Ц
— цементит — химическое соединение углерода с железом —
карбид железа Fe3C. Кроме цементита при определенных условиях
остывания или нагрева в высокоуглеродистых сплавах либо вместо
цементита либо наряду с ним может присутствовать графит Г — свободный
углерод.
Помимо твердых растворов и
химического соединения в сплавах имеются механические смеси. В
области высоких концентраций углерода образуется эвтектика —
ледебурит Л (при
кристаллизации из жидкого состояния) и эвтектоид — перлит П (при вторичной
кристаллизации). Цементит в рассматриваемых сплавах может быть
первичным — Цъ выделяется при
кристаллизации из жидкого состояния (линия CD), вторичный — Ц2, выделяется при вторичной
кристаллизации в твердом состоянии (линия ОЕ) и третичный — Ц3 выделяется при распаде
пересыщенного a-твердого раствора (линия PQ). Температуры и
концентрации характерных точек на диаграмме приведены в табл.
11.
Процессы растворения и выделения
примесей и легирующих элементов связаны с типом и параметром решетки
растворителя. Низкотемпературная модификация — a-железо с
объемно-центри-
