Материаловедение. Барышев Г.А. - 31 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

Рис. 3. Диаграмма состояния железо-цементит

2. КОМПОНЕНТЫ И ФАЗЫ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ

Железо и углерод – элементы полиморфные. Железо с температурой плавления 1539 °С имеет две кристаллические мо-

дификации – α и γ (рис. 4).

Модификация Fe

существует при температурах от комнатной до 911 °С и от 1390 до 1539 °С, имеет кристаллическую

решетку ОЦК с периодом 0,286 НМ (при 20 °С). Особенность этого компонента заключается в ферромагнетизме, которая

теряется при температуре выше 768 °С. Эта температура называется точкой Кюри. Модификация Fe

существует в интервале

температур от 911 до 1392 °С, имеющую ГЦК-решетку с периодом 0,364 нм.

Рис. 4. Кривая охлаждения чистого железа

Углерод имеет две кристаллических модификации: графита и алмаза. При нормальных условиях графит устойчив, ста-

билен; алмаз – метастабилен, существует при высоких давлениях и температурах.

Фазами железо-углеродистых сплавов являются: расплав, феррит, аустенит, цементит, графит.

Феррит обозначают на диаграммах Ф или α – это твердый раствор внедрения углерода в кристаллическую решетку Fe

Предельная растворимость углерода в Fe

– 0,02 %, в высокотемпературной фазе – 0,1 %. Иногда высокотемпературный

феррит обозначают Fe

. Низкая растворимость углерода в феррите объясняется отсутствием свободного места в решетке.

Углерод растворяется в вакансиях.

Аустенит (А или γ) представляет твердый раствор внедрения углерода в кристаллическую решетку Fe

(рис. 5). В этой

решетке есть октаэдрическая пора (свободное пространство), в которой свободно размещается атом углерода. Предельная

растворимость углерода в аустените 2,14 %.

Рис. 5. Аустенит в углеродистой стали