Технологические процессы и оборудование отраслей. Белов А.В - 17 стр.

гаются внутри её. Различают твёрдые растворы внедрения и замещения. В
первых растворённый компонент располагается в междоузлиях кристалличе-
ской решётки и не занимает место атомов растворителя. В растворах замещения
растворяемый компонент замещает атомы растворителя, что характерно для
компонентов с мало различающимися атомными размерами.
    Химические соединения отличаются от растворов тем, что имеют кристал-
лическую структуру, отличающуюся от решёток компонентов, образующих хи-
мическое соединение.
   При кристаллизации жидкого раствора или при перекристаллизации твёрдо-
го раствора из них могут выделяться другие твёрдые растворы и (или) химиче-
ские соединения. В результате образуются механические смеси. Дисперсные
механические смеси, которые образуются кристаллизацией из жидкого раство-
ра при постоянной температуре и постоянном составе, называются эвтектиче-
скими (эвтектикой). Более мелкодисперсные смеси, образующиеся при пере-
кристаллизации твёрдого раствора при постоянной температуре и постоянном
составе, называются эвтектоидными (эвтектоидом)..
             Основные компоненты железоуглеродистых сплавов:
    1. Железо, Fe: ρ = 7860 кг/м3, tпл. = 1539 °С, НВ = 60 ... 90, δ = 30 ... 50 %.
    2. Углерод, С: ρ = 2600 кг/м3, tпл. = 4000 °С. Углерод в железоуглеродистых
сплавах может содержаться в виде химического соединения – цементита или
свободного графита или входить в состав твердых растворов.
          Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов:
    1. Аустенит – твердый раствор внедрения углерода в γ железе, имеющем
ГЦК кристаллическую решётку (Fеγ) с максимальной концентрацией углерода
2,14 % при 1147 °С, которая понижается до 0,8 % при 727 °С. Немагнитен, име-
ет высокую пластичность (δ = 40 ... 50 %), НВ = 160 ... 200.
    2. Феррит – твердый раствор внедрения углерода в α железе, имеющем
ОЦК кристаллическую решётку (Fеα). Максимальная концентрация углерода
0,02 % при 727 °С и 0,006 % при 20 °С. Имеет низкую твердость (НВ = 80... 100),
высокую пластичность (δ = 50 %).
    3. Цементит (Fе3С) содержит С = 6,67 %. Является химическим соедине-
нием. tпл.= 1260 °С. Обладает очень высокой твердостью (НВ = 820) и хрупко-
стью (δ = 0). При медленном охлаждении или при содержании кремния > 1,5 %
цементит может распадаться: FeC → 3Fe + C (графит).
    4. Перлит – это эвтектоидная механическая смесь (эвтектоид) феррита и
цементита. Образуется при распаде аустенита при t = 727 °С (линия PSK на
рис. 2.1) с концентрацией С = 0,8 % :
              Feγ (С = 0,8 %) → Feα (С = 0,02 %) + Fe3С (С = 6,67 %).
   Магнитен, имеет повышенную прочность и твердость, НВ = 160 ... 200,
σв = 800 МПа, δ = 12 %.


                                        16