I чество
кремния, марганца, фосфора и др. Кристаллическая решетка феррита —
кубическая объемно-центрированная с координационным числом 8, т. е. такая
же, как и у чистого а-железа.
Цементит (Ц) — карбид железа
Fe:iC. В нем содержится 6,67% С. Цементит имеет металлический
блеск и сложную кристаллическую решетку, обладает большой твердостью (НВ
800) и хрупкостью. Он слабо магнитен, плохо проводит электрический ток и
тепло. Температура плавления цементита около 1500° С. Цементит —
неустойчивое химическое соединение и при высоких температурах распадается
па железо и углерод по реакции Fe3C = 3Fe + С.
Аустенит (А) — твердый раствор
внедрения углерода в т-железо, имеющий кубическую гранецентрированную
кристаллическую решетку с координационным числом 12. Аустенит
немагнитен, сравнительно мягкий (НВ 170—200). Максимальная растворимость в
нем углерода при 1147° С составляет 2%, при 727° С — 0,8%.
Ледебурит (Л) — механическая
смесь (зктектика), состоящая из аустенита и цементита и содержащая 4,3%С.
Он образуется при затвердевании (с распадением на аустенит и цементит) из
жидкого расплава при 1147° С. В интервале температур 1147—727° С
представляет собой механическую смесь аустенита и цементита, а ниже
727° С состоит из феррита и вторичного цементита. Ледебурит отличается
высокой твердостью (НВ 700) и хрупкостью.
Перлит (П) — механическая
смесь (эвтектоид), состоящая из очень тонких пластинок или зерен цементита
и феррита; образуется в результате распада аустенита при 727° С.
Содержание углерода в перлите равно 0,80%. Перлит бывает пластинчатый и
зернистый, что определяется формой цементита (пластинки или шарообразные
зерна).
Механические свойства перлита
зависят от размеров и формы цементита — пластинчатого или зернистого
(а„ = 820 МН/м*; б = ^15%; НВ 160).
Каждая точка диаграммы состояния
«железо — цементит» характеризует определенный состав сплава при
данной температуре.
§ 2. Диаграмма состоянии железоуглеродистых
сплавов
Диаграмма состоянии Fe—С (рис.
40) включает все сплавы (сталь, чугун), имеющие практическое применение.
Она является результатом работ многих ученых и непрерывно уточняется
вплоть до нашего времени. Практически максимальное содержание
углерода в сплавах с железом равно 6,67%. Это значение соответствует
содержанию углерода в карбиде железа Fe3C (химическое
соединение, которое следует рассматривать как самостоятельный
компонент).
На диаграмме нанесены сплошные и
пунктирные линии. Это связано с тем, что углерод в сплавах может
находиться в элементарном виде (графит) и в виде химического соединения
(цементит).
Таким образом, диаграмма
состояния системы железо — углерод может иметь два варианта: 1)
система железо — цементит (метастабиль-ная) и 2) система железо—графит
(стабильная). Рассмотрим диаграмму состояния системы железо—цементит
(сплошные линии).
