Технологические процессы и оборудование отраслей. Белов А.В - 18 стр.

   5. Ледебурит – это эвтектическая механическая смесь (эвтектика) аустенита
и цементита, образуется из жидкого раствора с концентрацией углерода     (С =
4,3 %). Образуется при t = 1147 °С (линия ECF на рис. 2.1). Имеет высокую
твёрдость и очень хрупок, НВ = 600 ... 700.
    Характерные сплавы на диаграмме (по концентрации углерода в %):
С = 0 % – чистое железо;
С = 0,8 % – эвтектоидный сплав, содержащий 100 % перлита, разделяет стали
на доэвтектоидные и заэвтектоидные;
С = 2,14 % – предельная растворимость углерода в аустените, является грани-
цей между сталями и чугунами;
С = 4,3 % – эвтектический сплав, содержит 100 % ледебурита;
С = 6,67 % содержит 100 % цементита (Fe3C).
   Заметим, что разделение железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны
произошло в те времена, когда не умели делать химический анализ. Это разде-
ление проведено исходя из того, что стали можно сильно деформировать (ко-
вать, штамповать и т. д.), а чугуны хрупко разрушаются при сравнительно не-
больших деформациях. Рассматривая рис. 2.1, можно видеть, что стали могут
находиться при определённой температуре в состоянии твёрдого раствора (ау-
стенита и (или) феррита). Именно в этом состоянии стали можно подвергать
значительным деформациям на десятки и сотни процентов. Чугуны в твёрдом
состоянии при любой температуре содержат хрупкое химическое соединение
(цементит), что и объясняет их малую пластичность.
   Самая верхняя кривая на диаграммах фазового равновесия, например ABCD
на рис. 2.1, показывает начало кристаллизации в сплаве. Она называется линией
«ликвидус». Линия, обозначающая конец затвердевания (AHJECF на рис. 2.1),
называется линией «солидус».
   У доэвтектоидных сталей при охлаждении по кривой GS начинается и по PS
заканчивается перекристаллизация части аустенита в феррит, что связано с по-
лиморфным превращением Feγ в Feα. Концентрация углерода в оставшемся ау-
стените повышается до 0,8 % и по линии PS последний превращается в перлит.
Таким образом, доэвтектоидные стали имеют феррито-перлитную структуру.
   У заэвтектоидных сплавов по кривой SE начинается и по SK заканчивается
процесс выделения из аустенита цементита вследствие понижения растворимо-
сти углерода в аустените при охлаждении. Концентрация углерода в оставшем-
ся аустените понижается до 0,8 % , и по линии SK последний превращается в
перлит. Т. о., заэвтектоидные стали имеют перлитнo-цементитную структуру.
   Цементит стремится выделиться по границам зерен, образуя так называемую
цементитную сетку, которая резко снижает прочность сплава.
   Микроструктуры сталей см. на рис. 2.2, чугунов на рис. 2.3.




                                          17
               а                         б                           в
                          Рис. 2.2. Микроструктуры сталей:
    а – доэвтектоидной (× 300); б – эвтектоидной (×250); в – заэвтектоидной (×300)