Основы материаловедения. Конструкционные материалы. Ковалевская Ж.Г - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

3. ОСНОВНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ
3.1. Железоуглеродистые сплавы
Компоненты и фазы в сплавах железа с углеродом.
Железо (Fe) имеет Т
пл
= 1539 °С и две полиморфные модификации:
α-железо (Fe
α
) с ОЦК-решеткой существует при температурах до 911 °С
и выше 1392 °С, γ-железо (Fe
γ
) с ГЦК-решеткой существует в интервале
температур 911 – 1392 °С. При температуре 911 °С железо претерпевает
полиморфное превращение: Fe
α
→ Fe
γ
. При 768 °С изменяются
магнитные свойства железа (точка Кюри): до 768 °С железо
ферромагнитно, выше – парамагнитно.
Углерод (С) имеет Т
пл
= 3500 °C – неметалл, существует в виде
двух кристаллических модификаций: графита со слоистой
гексагональной решеткой и алмаза с метастабильной кубической
решeткой.
Железо с углеродом образует следующие фазы: твердые растворы
внедрения на основе Fe
α
и Fe
γ
, а также химическое соединение – Fe
3
C.
Феррит
(Ф) – твердый раствор углерода в α-железе с предельной
растворимостью углерода 0,02 %. Выше 1392 °С существует
высокотемпературная модификация феррита. Свойства феррита близки
к свойствам железа. Он мягкий – твердость 80 НВ, и пластичный –
δ
=
30 %
.
Аустенит
(А)
–
твердый раствор углерода в γ-железе с предельной
растворимостью углерода 2,14 %. Аустенит имеет твердость 200 НВ,
пластичность
δ
= 40-50 %.
Цементит
(Ц) – химическое соединение железа с углеродом
(карбид железа Fe
3
C) содержит 6,69 % углерода. Имеет ромбическую
решетку. Температура плавления 1252 °С. Цементит – метастабильная
фаза: при нагреве до 1200 °С разлагается на железо и углерод. Цементит
твердый (800 НВ), но не пластичный.
Диаграмма состояния железо – углерод. На диаграмме состояния
железо – углерод рассматриваются процессы кристаллизации
железоуглеродистых сплавов (стали и чугуна) и превращения в их
структурах при медленном охлаждении до комнатной температуры.
Диаграмма (рис. 3.1) показывает фазовый состав и структуру сплавов с
концентрацией от чистого железа до цементита (6,67 %С).

Страницы