Материаловедение. Кривошеева Г.Б - 35 стр.

UptoLike

35
третичный цементит. Однако в структуре обнаружить его при наличии пер-
лита невозможно.
Заэвтектоидные стали. Сплавы с содержанием углерода от 0,8 до
2,14 % называются заэвтектоидными. Процессы структурообразования рас-
смотрим на примере сплава V. До температуры t
10
(линия ES) аустенит охла-
ждается без изменения состава. Несколько ниже этой температуры аустенит
достигает предельного насыщения углеродом согласно линии растворимости
углерода в аустените ЕS. В интервале температур t
10
727 °C из пересыщен-
ного аустенита выделяется высокоуглеродистая фазацементит, который на-
зывается
вторичным. Состав аустенита меняется по линии ЕS и при темпе-
ратуре 727
°С достигает точки S (0,8 %С). Максимальное количество вторич-
ного цементита:
% Ц
вторичн.
= (2,14 0,8)×1518 (24)
Ниже 727
°С происходит эвтектоидное превращение: аустенит состава
точки S (0,8 %С) распадается на смесь феррита состава точки Р (0,025 %С) и
цементита. Таким образом, структура заэвтектоидной стали характеризуется
зернами перлита и вторичного цементита.
В реальной стали с 1,2 %С (У12) количество вторичного цементита со-
ставляет всего около 6 %.
% Ц
вторичн.
= (1,2 0,8)×15 = 6 (25)
При медленном охлаждении цементит, как правило располагается в виде
тонкой оболочки. В разрезе это выглядит как сетка цементита. Более благо-
приятной формой цементита является зернистая, она не приводит к значи-
тельному снижению пластических свойств стали.
Чугуны. Все превращения в белых чугунах, начиная от затвердевания и
до комнатных температур, полностью проходят по метастабильной диаграм-
ме Fe-Fe
3
C. Наличие цементита придает излому светлый блестящий цвет, что
привело к терминубелый чугун”. Независимо от состава сплава обязатель-
ной структурной составляющей белого чугуна является цементитная эвтек-
тика
(ледебурит). На рис. 19 изображена структурная диаграмма равновесия
железо-цементит и кривые охлаждения типичных сплавов.
Эвтектический белый чугун. Рассмотрим процессы затвердевания, фор-
мирования первичной структуры и дальнейших структурных превращений в
твердом состоянии сплава эвтектического состава с 4,3 %С (сплав 1 рис. 19).
Затвердевание происходит в один этап при температуре ниже 1147
°С.
Жидкая фаза с 4,3 %С образует эвтектическую структуру: смесь аустенита с
2,14 %С и цементита. Эта эвтектика называется ледебуритом. Как и всякая
эвтектическая реакция, отвечающая нонвариантному (безвариантному) рав-
новесию протекает при постоянной температуре и постоянном составе фаз.
При эвтектической реакции ниже (1147
°С) содержание углерода в аустените
максимально (2,14 %). Дальнейшее охлаждение от температуры 1147
°С до
727
°С приводит к непрерывному уменьшению в нем углерода согласно ли-
нии ограниченной растворимости ЕS. Углерод выделяется из аустенита в ви-
третичный цементит. Однако в структуре обнаружить его при наличии пер-
лита невозможно.
    Заэвтектоидные стали. Сплавы с содержанием углерода от 0,8 до
2,14 % называются заэвтектоидными. Процессы структурообразования рас-
смотрим на примере сплава V. До температуры t10 (линия ES) аустенит охла-
ждается без изменения состава. Несколько ниже этой температуры аустенит
достигает предельного насыщения углеродом согласно линии растворимости
углерода в аустените ЕS. В интервале температур t10 − 727 °C из пересыщен-
ного аустенита выделяется высокоуглеродистая фаза – цементит, который на-
зывается вторичным. Состав аустенита меняется по линии ЕS и при темпе-
ратуре 727 °С достигает точки S (0,8 %С). Максимальное количество вторич-
ного цементита:
              % Цвторичн.= (2,14 −0,8)×15≅18                     (24)
    Ниже 727 °С происходит эвтектоидное превращение: аустенит состава
точки S (0,8 %С) распадается на смесь феррита состава точки Р (0,025 %С) и
цементита. Таким образом, структура заэвтектоидной стали характеризуется
зернами перлита и вторичного цементита.
    В реальной стали с 1,2 %С (У12) количество вторичного цементита со-
ставляет всего около 6 %.
              % Цвторичн. = (1,2 − 0,8)×15 = 6                   (25)
    При медленном охлаждении цементит, как правило располагается в виде
тонкой оболочки. В разрезе это выглядит как сетка цементита. Более благо-
приятной формой цементита является зернистая, она не приводит к значи-
тельному снижению пластических свойств стали.
    Чугуны. Все превращения в белых чугунах, начиная от затвердевания и
до комнатных температур, полностью проходят по метастабильной диаграм-
ме Fe-Fe3C. Наличие цементита придает излому светлый блестящий цвет, что
привело к термину “белый чугун”. Независимо от состава сплава обязатель-
ной структурной составляющей белого чугуна является цементитная эвтек-
тика (ледебурит). На рис. 19 изображена структурная диаграмма равновесия
железо-цементит и кривые охлаждения типичных сплавов.
    Эвтектический белый чугун. Рассмотрим процессы затвердевания, фор-
мирования первичной структуры и дальнейших структурных превращений в
твердом состоянии сплава эвтектического состава с 4,3 %С (сплав 1 рис. 19).
    Затвердевание происходит в один этап при температуре ниже 1147 °С.
Жидкая фаза с 4,3 %С образует эвтектическую структуру: смесь аустенита с
2,14 %С и цементита. Эта эвтектика называется ледебуритом. Как и всякая
эвтектическая реакция, отвечающая нонвариантному (безвариантному) рав-
новесию протекает при постоянной температуре и постоянном составе фаз.
При эвтектической реакции ниже (1147 °С) содержание углерода в аустените
максимально (2,14 %). Дальнейшее охлаждение от температуры 1147 °С до
727 °С приводит к непрерывному уменьшению в нем углерода согласно ли-
нии ограниченной растворимости ЕS. Углерод выделяется из аустенита в ви-
                                                                        35