Cimmerman (523120), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Максимум растворимости около 0,02 !)а (ухо'С, точка Р). 2. Перлит. Эвтектоид, состоящий из а- твердого раствора и Ге!С (ниже точки 8). Мелкодисперсиая смесь обеих фаз. Наименование перлит (также предложено Хоу) связано с перламутровым блеском. Происходящий лри непрерывном охлаждении при 7хо'С эвтектоидный распад у-твердого раствора связан с выделением при непрерывном охлаждении тонких параллельных цементитных пластин; образуется пластинчатый (или ламелярный) перлит.
В зависимости от температуры образования, связаш!ой с выбранной скоростью охлаждения, получают: — тонкопластинчатый перлит — при существенном переохлаждении, определяющем уменьшение скорости диффузии, что начнется основной причиной уменьшения расстояний между цементитнымн пластикамн. в перлите; — груболластннчатый лерлит. образующийся лрн медленном охлаждении, когда успевают возникнуть грубые пластинки цементита. 3. Область равновесия между ферритом «(цементитом) и перлитом. Деление сталей по структуре: доэвтектоидная ((0,8 р)р С); эвтектоидная или перлитиая (0,8 Рй С); заэвтектоидная (0,8 % — 2,06 Тр С).
4. Ледебуриг (назван в честь Ледебура), Смесьу-твердого раствора и цементита. Эвтектика (точка С, 4,3 Рй С). Сплавы, содержащие от 2,06 до 6,67 % С и имеющие в структуре ледебурит, являются белыми чугунами. Возможно также следующее обозначение: ледебурит 1 (у-твердый раствор и ГезС) и ледебурит П (перлит и ГезС). 5. Формы существования цементита (по Хоу)г При термической обработке (нагреве) вблизи точки А, происходит коагуляция пластин Ге,С с постепенным превращением их в глобули (обработка на зернистый цемевтит).
— Третичный цементит. При С)10-' рй в а-твердом растворе происходит выделение третичного цементита. При медленном охлаждении процесс идет по линии РО, .Форма: пластинки и прожилки, а также выделения в виде иголок в феррнтиом зерне. При более быстром охлаждении часть углерода остается в твердом растворе; выделение третичного цементита подавляется. — Цементит перлита.
Наблюдается уже при )0,02 р(з С. Обычно тонкопластинчатый (ламелярный) продукт эвтектоидного распада. , — Вторичный цементит, Продукт выделения из у-твердого раствора. При охлаж.дении (начиная с 1147 'С; 2,06 зй С точка Е) вьщеление происходит по линии ЕБ. Форма: цемевтитная сетка, цемевтит по границам зерен. — Цементит ледебурита. При ) 2,06 з)р С; цементит в до- и заэвтектических сплавах. — Первичный цементит. При )4,3 зй С; в общем случае появляется при очень быстром охлаждении высокоуглеродистых сплавов до комнатной температуры. Форма: длинные крупные пластины. — Цементит Стеда.
Наблюдается только в сплавах Ге — С вЂ” Р. Составная часть смеси фосфида железа, ГезС и у-твердого рас.твора; после распада фосфида железа и перлита. — Зернистый цемеитит. Образуется не при охлаждении, а в основном после спе:циальной термической обработки (вблизи точки Аь см. выше). Форма: зернистые (глобулярные) частицы; такая форма необходима для хорошей деформируемости сталей. — Специальные карбиды.
ГшС растворяет до 15 7р Сг или Мп. Возникает твер.дый раствор на базе цементита: (Ге, Сг),С; (Ге, Мп) зС; (Ге, Мп, Сг),С. В легированных сталях возможно также образование специальных карбидов при наличии сильных карбидообразующих элементов в надлежащих количествах. Некоторые пояснения к стабильной сзюгеже Ре — С а. Равновесие. Устанавливается очень зредлеыно, не так надежно, как в системе Ге- -ГезС. б. Образование графита. Начинается при температуре выше 1130'С из расплава и пРи содеРжавиц УглеРода )0,8з)з. Интенсивность выделения зависит от количества углерода, скорости охлаждения, давления (при кристаллизации расплава), наличия других химических элементов.
Графит в сплаве может появиться: из расплава и при распаде цементита по реакции Га†«ЗГе+Са (С* — активная форма, влияет на разложение цементита при температурах от 1100 до 800 'С). Одной из форм графита является так называемый углерод отжига, появляющийся при термической обработке иа ковкий чугун. В зависимости от условий металлургического производства и от способов обработки существуют две бсновные формы графита: пластинчатый (или ламелярный), существующий обычно в сплавах Ге — С с высоким содержанием кремния, и глобулярный (или сферический), появляющийся обычно в сплавах Ге — С с добавками магния. в.
Освовные точки в стабильной системе и структуры: эвтекгика, !153 'С, точка С', 4,25 7р С; эвтектоид, 738 'С, точка Е', 0,8 7р С. Структура (по оттенку цвета в изломе): белый чугун (перлит и ледебурит); половинчатый чугун (перлит, ледебурит, графит); серый чугун (перлитная или феррито-перлитная металлическая основа с включениями графита).
Сопоставление структур: Сир тема Ге — Ге С Система Га — Сграфит Графитная эвтектика (у-твердый асгвор+ С,рафат) рафитовый эвтектоид (а-твердый раствор+Сграфар) Первичный графит линия С'з1') ыделившийся графит (линия Б'Е ) Ледебурит (у-твер- дый раствор+Ге,С) Перлит (а-твердый раствор+ГезС) Первичный цемен- тит (линия С11) Вторичный цемеи- тит (линия БЕ) г. Охлаждение сплава с 3 % С. Образование кристаллов у-твердого раствора происходит из расплава; последний при этом обогащается углеродом (до 4,25 Ъ С точка С).
При дальнейшем охлаждении остатки расплава распадаются на у-твердый раствор и графит (эвтектика). Затем происходит выделение графита из у-твердого раствора (линия ЕЕ'). Когда достигается температура 738 'С (линия Р'Е'7('), у-твердый раствор (0,7 Ъ С точка Е') распадается на графитовый эвтектоид: а-твердый раствор+графит. Теоретически превращения при охлаждении протекают, как описано, однако на практике несколько по-иному, так как часто образуется Ге,С, который затем распадается иа графит (число графитовых зародышей зависит от скорости охлаждения, влияния кремния и марганца и др.). Литейная сталь ('сль 5.1).
Это сталь для изготовления отливок. Граница между такой сталью и чугуном - 1,65 3~ С (см. твора); 3) гетерогенные выделения — карбиды. а. Влияние углерода на свойства а-твердого раствора. Углерод увеличивает временное сопротивление, предел текучести, твердость, удельное электросопротивленне, остаточную намагниченностгн уменьшаег удлинение, деформируемость, свариваемость. б. Образование резкого предела текучести (зуб текучести, площадка текучести).
Не- гомогенно распределенный в а-решетке углерод — см. выше; негомогенаый раствор ДЖУ). В литой стали образуиицийся первичный твердый раствор имеет существенные отклонения по сбдержанню углерода от предсказанного по ДЖУ. Отливки обычно следует подвергать отжигу для снятия напряжения и уменьшения лнквациониых неоднородностей.
Литая сталь может подвергаться сварке. Применяется, когда механические свойства серых чугунов не соответствуют требованиям (особенно по сопротивлению ударным нагрузкам). Основные сведения по ДЖУ приведены в табл. 1О. тА Б лицА тр Фз зы. струитуриыв составляющие Прииечзиве Рвшетиз О. ц.
кл а=2,86 Тз (при 20 'С) Г. ц. кл а=3,64 А (при 1100'С) О. и. кл а 2,93 А при 1425 'С) рторомбическая, распадающаяся на плотно упакованну ю гексагональнуго; а =4,517 А; 5=5,079 А; с=6,73 А То же <О„! <2,06 0,1 6,67 0,02 Гексагональиая 0,02 (а) и 6,67 (РезС) 4,3 Ледебурит 1 4,3 <О, 80 0,8 0,8-2,06 2,06-4,3 4,3 4,3-6,67 или расслоения (скопление углерода в местах нарушений кристаллического строения решетки). Создание препятствий для движения дислокаций, негомогенное развитие деформации в начале пластического течения.
в. Склонность к упрочнению и старению Упрочиен не. При достаточно медленном охлаждении от Аз происходит выделение третичного цемеитнта (см. ДЖУ). Происходит упрочнение, но одновременно падает деформируемость. Процесс термически актнвируемый: интенсификация дисперсионного твердения благодаря увеличению диффузионной подвижности. Содержание углерода в и-железе и силзаинмг с этал свойства. При 721'С наблюдается максимальная растворимость, равная 0,018 зй С При закалке углерод может оставаться в а-твердом растворе, однако тут же начинается выделение (в том числе при вылежквании — естественное старение). Углерод в а-твердом растворе может образоватте 1) гомогенный раствор — статистически равномерное распределение в междоузлиях (редкий случай); .2) негомогенный раствор — образование скоплений в местах нарушений кристаллического строения решетки (границы, дислокации— наиболее вероятное состояние твердого рас- Феррит, т.
е, а-твердый аствор устеннт, т. е. у-твердый раствор Дельта-феррит — б-твердый раствор Цементит — г евС Первичный цементит— гезС Вторичный цементит— гезС Третичный цементнт гезС Г афнт — С ерлит — а-твердый раствор+ ГезС Ледебурнт П Доэвтектондные сплавы Эвтектондный сплав Зээвтектоидные сплавы Доэвтектнческие сплавы Эвтектическнй сплав Заэвтектический сплав До 768'С ферромагнитеи Стабилен в интервале 911— 1392 'С Стабилен в интервале 1392 — 1536 'С НЧ800; гезС 7,4 г. см-за точка Кюри при 215'С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
