Материаловедение. Конспект лекций. Барышев Г.А. - 75 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

5. КАРБИДНАЯ ФАЗА В ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЯХ

В обычных углеродистых сталях карбид – обычный цементит –

C (НВ = 800). Fe является переходным металлом, у которого d-элек-

тронная полоса не полностью достроена (вместо 10 положенных элек-

тронов на этом уровне – 6).

При соединении с углеродом часть электронов углерода идёт на

заполнение недостающих электронов у Fe, а остальные поступают в

коллективное пользование. Поэтому карбид железа (цементит) являет-

ся устойчивым химическим соединением Fe

C и обладает металличе-

скими свойствами.

Все легирующие элементы, которые как и Fe, являются переход-

ными, являются карбидообразователями.

Рис. 3. Карбидообразующие элементы периодической системы

На этой схеме (рис. 3) карбидообразующие элементы выделены

рамкой. Чем левее расположен элемент в периодической системе, тем

менее достроена d-электронная полоса, тем более сильный карбидооб-

разователь.

Так, Ti (22) – более сильный карбидообразователь, чем Fe (26), в

свою очередь, цирконий (40) сильнее, чем Tc (43).

При этом также повышается устойчивость карбидной фазы при

термической обработке. Если в сплаве присутствуют два карбидообра-

зующих элемента Fe и Ti, то в первую очередь образуются карбиды Ti.

В действительности два карбидообразующих элемента в сплаве обра-

зуют один общий карбид Fe

C; Fe

Карбидная фаза поэтому в сложных сплавах имеет в составе все

карбидообразующие элементы (Cr, Mn, Fe)

, которые в них присут-

ствуют.