Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. Богодухов С.И - 46 стр.

та, образующаяся из жидкого расплава при температуре 1147 °С и содержа-
щая 4,3 % С (рисунок 4.5). Так как при температуре ниже 727 °С аустенит
превращается в перлит, то ледебурит состоит из цементита и перлита. В этой
структурной составляющей цементит образует сплошную матрицу, в которой
размещен перлит. Такое строение ледебурита служит причиной его большой
твердости (> 600 HB) и хрупкости.

     4.5 Диаграммы состояний Fe – C и Fe – Fe3C

      Диаграммы отражают в координатах температура – массовая доля эле-
мента (С) в виде линий и точек границы областей устойчивости фаз в сплавах
железа с углеродом. Они охватывает области твердого и твердо-жидкого со-
стояний. Жидкое состояние чугуна, как наименее изученное, на этой диа-
грамме условно показано однородным. В связи с этим последние годы пред-
принимаются попытки расширить диаграмму состояния сплава главным об-
разом в области жидкого состояния.
      Взаимодействие железа с углеродом описывается двумя диаграммами:
1) стабильной - железо-углерод (Fe-C) (рисунок 4.6, пунктирные линии);
2) метастабильной - железо-цементит (Fe-Fe3C) (рисунок 4.6, сплошные ли-
нии).
      Фазовые превращения в сталях отражает диаграмма состояния Fe-Fe3C.
Фазовые превращения в высокоуглеродистых сплавах – чугунах – развива-
ются согласно диаграмме Fe-C.
      Так как при практических скоростях охлаждения углерод в системе
Fe-C находится в виде цементита, наибольшее практическое применение
имеет диаграмма Fe – Fe3C. Обычно в железоуглеродистых сплавах отмечают
концентрацию не цементита, а углерода, в связи с чем ее принято называть
диаграммой железо-углерод.
      Диаграмма состояния Fe-C нанесена на диаграмме Fe-Fe3C. Такой спо-
соб изображения системы Fe-C дает возможность сравнивать обе диаграммы.
Чтение диаграммы Fe-C принципиально не отличается от чтения диаграммы
Fe-Fe3C, но во всех случаях из сплавов выпадает не цементит, а графит.
      Каждая точка диаграммы состояния характеризует строго определен-
ный состав сплава при соответствующей температуре. Точка А (1539 оС) от-
вечает температуре плавления железа, точка D (≈1250 оС) – температуре
плавления цементита, точки N (1392 оС) и G (910 оС) соответствуют поли-
морфному превращению Feα↔Feγ.
      Концентрация углерода (по массе) для характерных точек диаграммы
состояния (рисунок 4.6) следующая: В – 0,51 % С в жидкой фазе, находя-
щейся в равновесии с δ–ферритом (Feδ(C)) и аустенитом (Feγ(C)), при пери-
тектической реакции и при 1499 оС; Н – 0,1 % С в δ-феррите при 1490 оС;




46