Cimmerman (523120), страница 8
Текст из файла (страница 8)
1.43, I — гомогсииыа расплав; Л вЂ” А-кристаллы и расплав; Л1 — В-кристаллы и расплав; 1Р— А-кристаллы и эвтектика) Р— В-кристаллй и эвтектика: 1 — доэатектические сплавы; 2— заэвтектические сплавы; Š— эвтектика В Какаектгоаал,% А аам д л+ збтектска 66тгктиаа ааа В м)телтюа в) эвтектическая реакция; Т, р=сопя; Ял-А+В. . Двойная диаграмма состояния системы для случая неограниченной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях (рис.
1.45). уйй)(Л ла)уеяягяяуия ' ~~,)у уйду.й Рис. 1.60. Кристаллическая решетка митерметаллического соедииени» МаРЬ (регпетка типа СаРа 1141) Т У 27 йсяуеитроция 27 Рис. !Аз. 1 — гомогеииый расплав (Р 2; К 2; Р-1); И -расплав и твердый раствор (Р 1; К 2;Р=2)1 )И вЂ” твердая фаза; твердый раствор замещения (Р=2) Даойныг диаграммы состояния системы для случая неограниченной растворимости компонентов е жидком состоянии и ограниченной их растворимости в твердом состоянии. Подразделяются на диаграммы с эвгектикой (рис.
1146) и перитектикой (рис. 1.47); соответствующие структурные диаграммы — рис. 1.48 и 1.49. Рис. 1.46. Двойная диаграмма состояния системы с ограниченной распюрпмостью компонентов а твердом состояиви и ззтеятическим превращением: 1 — расплав; И вЂ” расплав+а; 1И вЂ” расплав+р; 1р — а-твердый раствор: р — Р-твердый раствор; Р1 — и п б твердые растворы Рис. 1.47. Шюйиая диаграмма состояния системы с ограниченной Растворимостью компонентов в таердом состоянии п перитектическнм превращением.
Обозначения те же, что п на рис. 1.46 Рис. )АЗ. Структуркая диаграмма системы. приведенной иа рис. !Аз: 1 †выделен Р-фалес 2 — вьщелени» а-фазы Рис. 1А9. Структурная диаграмма системы, при- веденной на рис. 1.47: 1, 2 — то же. что и иа рис. 1.46 Твердые растворы на базе решетки А-компонента обозначаются а-твердыми растворами, на базе решетки В-компонента — 8-тнердыми растворами. Они могут быть твердыми растворами внедрении или замещения.
Зитектическая реакция Т, р сопз(; Злв — а+ Ть Перитектнческая реакция Т, р=сопз(; 8+ +д а. Двойная диаграмма состояния системы для случая образования инггрмегаллических фаз. В общем виде интерметаллическая фаза обозначается как А В (см. 1.2) — рис. 1ВО. Образование интерметаллических фаз возможно: а) при кристаллизации' из расплава; решетки компонентов А и В определшот возможность лишь ограниченной растгюримости; конгруэнтно плавящиеся сплавы с температурным минимумом на линии ликаидуса; б) в результате перитектического превращения как следствие реакции между двумя расплавами; неконгруэнтно плавящиеся сплавы (так называемый закрытый максимум). Интерметаллическая фаза ведет себя при затаердевании как чистое вещество (рис.
1.51 и 1.52). Двойная диаграмлш сосгоюшя системы для случая превращения е твердом состоянии, В системах, а которых образуются непрерывные твердые растворы, могут- встречаться следующие случаи превращения в твердом состоянии: 7РРХА Рис. 1.51: à — рвеплввг П вЂ” расплав+а-твердый раствор; Пг — рвеплвв+6-твердый раствор; 1р — рвеплэв+ +А В; р — и-твердый раствор; Гà — 6-твердый Раствор: РП вЂ” и-твердый рлетвор+Аювл; 1'П1— б- ердый рв оп+А в„; гх — А в б) образование интерметаллического соединения — рис 1.54; из гомогенного а-твердого раствора выделяется интерметаллическое соединение, отличающееся от упорядоченной фазы.
В процессе охлаждения а-твердого .раствора вознинает новая фаза с другой решеткой, в которой могут растворяться компоненты А и В. Твердый раствор на базе интерметаллического соединения — п-фаза. в). концентрационное расслоение (разрыв в растворимости в твердом состоянии)— рис. 1.55. При охлаждении за счет концея- Рис.
1.55 !!4 Фца цььь Врптглтпиап от Гиганта Колцгллтраг7ил Рве !.52. Сгртвтуриа» диаграмма системы, приведенной ив рие. 1.51: 1 Š— выделепив иитерметвлличеевого еоедввеиив Э(ювл; 2 — вьмелевив а-фввы; З вЂ” выДелевив !1- фмы1 Р— иитерметвлличеелое соедвиевие А Вл. Š— эвтевтикв а) упорядочение по типу сверхструктуры (см. 1.2) — рис. !.53. Йеупорядоченный а-твердый раствор переходит в упорядоченный ачтвердый раствор.
Регулярное упорядочение атомов А и В по определен- ПВЯВ 7РР2А ным узлам решетки. Структуру упорядоченной фазы можно отличить от неупорядоченного твердого раствора только с помощью реитгеноструктурного анализа; Рис. 1е54 7РРЯА г 7РРаЕ 28 7РРЖВ трационного расслоения а-твердого раствора возникают два твердых раствора (а1 и ат) с одинаковыми кристаллическими решетками, но различным составом.
а1-твердый раствор богаче атомами А, а ат-твердый раствор богаче атомами В. 1.7.3. Реальные диаграммы СОСТОЯНИЯ 1.7.3.1. Диаграмма железо — углерод (ДЖУ) Общие лредваригельно1е замечания А. Чистое железо. Обладает низким сопротивлением пластической'деформации; в технике применяются сплавы железа с различными элементами. Важнейший легирующий элемент — углерол. ДЖУ является диаграммой, описывающей равновесные состояния; поэтому структуры, отвечающие определенным областям ДЖУ, получаются только в условиях очень медленного охлаждения или нагрева. В технике процессы структурообразования проходят в условиях, которые не гарантируют получения равновесных состояний, поэтому ДЖУ следует рассматривать лишь как отправную точку.
Б. Структура. При затвердевании сплавов Ре — С возможно образование следующих структур: а) структуры сплавов с компонентами Ре и С (графит), так называемая стабильная система (штриховые линии на ДЖУ, см. рис. !.60); б) структуры сплавов с компонентами Ре и Ре,С (цементит), так называемая метастабильная система (сплошные линии на ДЖУ, см. рис. !.60). В. Классификация сплавов Ре — С. — Сталь. Все сплавы Ре — С, кроме чугуна и чистейшего железа. — Литая сталь — отливаемая в формы сталь; содержание углерода до -1,65 ой Юреюл Рпс,. 1ЛЭ 7 С сире 906 'С 1'- г.ц к. з О-Хй о.ц.к.
Лгэ точка нем агн. Кюри Рпс. !.57 — Другие сплавы Ре — С: чугун (белый и серый); литейный чугун (углерод существует в виде графита); серый чугун с пластиичатым графитом; серый чугун со сферическими графитовыми выделениями; чугун, отлитый в специальные формы, с отбеленной поверхностью; ковкий чугун, черносердечный коакий чугун; белосердечный ковкий чугун; перлитный ковкий чугун. Г. Классификация сталей. Имеется ряд признаков для классификации многообразных видов сталей — см. 3.0. 7)екогорьм замечания к построению ДЖУ А.
Кривые охлаждения и нагрева,.полученные при термическом анализе чистого железа, приведены на рис. 1.56. В реальных '7;Ю 7БЮЮ 7ЮЮЮ 77Ю 7 ЮЮЮ 7ЮЮ ЮЮЮ ЮЮЮ условиях точки при нагреве и охлаждении не совпадают по температурной шкале иэза термического гистерезиса, величина которого зависит от условий проведения опыта. Существуют четыре точки остановки на кривых. Обозначения: Л (аггб!ег) — остановка; г (ге!го!61эшпеп!) — охлаждение; с (сЬаи!!айе) — нагрев. Б.
Аллотропические модификации железа, Аллотропией называется явление, когда элемент в зависимости от температуры и давления может существовать в различных твердых модификациях (для кристаллических тел в иметь различную кристаллическую решетку). Схематически можно представить с помощью кривых термической зависимости упругости давления пара для двух модификаций, существующих для одного вещества (рис. !.57). У аллотропических модификаций различаются: а) энантиотропия, т. е. взаимная превра- щаемость при прямом и обратном ходе кри- вых (нагреве и охлаждении) — рис. 1.58; Рпс.
1.55 1 — точка прееращепзя Лля Л и В1 Э вЂ” точке пллелеппя В1 Э вЂ” точна пллплепя» Я б) монотропия, т. е. только односторонняя превращаемость (например, для фосфора). (Модификация  — в метастабильном состоянии — рис, 1.59). Ркс. 1.59 Оеозялчеппя те же, что пл рпс. 1.55 Аллотропические превращения Ре оказывают решающее влияние на структурообразование, описываемое ДЖУ. 6-Ее и а-Ре кристаллизуются с образованием одинакового (о. ц. к.) типа кристаллической решещи (изоморфиэм).
Постоянные решетки: о. ц.к. 0,286 им (а, 6)! г.ц. к. 0,364 нм (7). В. Температуры фазовых превращений: 1392 'С 1536 'С вЂ” — ~~ Расплав Лг о.ц.к, Лг (точка Л1=723'С в только при перлитном превращении в сплавах Ре — С). Строение ДЖУ (рис. 1.БЮ) А. Положение основных точек (линий) в связи с преврицениями в системе Ре — С (13) (ст — цементит) — табл. 8. 7,' УЮУБ Удд Уад УЯ7 дд Уд ддд а 1 2 .У В д д 7 Спдгрж апас угперодо, /4по посл) д Уд дд дд йд дд дд УО дд дд УОЮ Садержапие цеггеп)лапта, 7.
(по пассе) рис. (.00. диаграмма сосгояввя железо — )тлерод (дуду!: Тв.р — твердый раствор: А — аустепнт (т-твердый раствор>; Ц вЂ” цемевтит; П вЂ” перлит; Л— лелебурнт: Цд — первичный цемеитит; И вЂ” вторячиьа цемевтит; Ф вЂ” йеррит (и-твердый раствор) ТАБЛИЦА В Обозначение превращения Положение на ДЖУ Вид преврыцеиня в равновесном состоя-' нии при оллаж- дсннн прв нагреве РВК Агд Асд Лед Агв Аса Лгв Агст Ле Ассы А се Агч П. Эптектическая реакция: 1П. Эвтектоидиая реакция: 30 723 С а+ ГеаС ~~7 Ферромагнитное (103 С) Парамагиитиое 9(5 С а~у 900 'С а+7 п===ву 7+Геа С~~ 7 !392 'С 7 ~~ 6 В. Диаграмма состояния железо — углеРгщ (ДЖУ) — рис. 1.60 В.
Превращения по ДЖУ. 1. Перптектическая реакция; 6-твердый Остатки 7-твердый раствор + расплава 1403'С раствор Точка УУ Точка  — Точка У 0,103га С 0,61 же С 0,16 аА С Расплав 7-твердый ГеаС Точка С !147'С раствор + Точка г 4,3 % С Точка Е 6,67 3ге С 2,06 04 С а-твердый ОезС при кристаллизации расплава б-феррит имераствор + Точка К ет низкое содержание углерода. Йа линии Точка Р 6,67 % С АН процесс затвердевания заканчивается, 0,02% С у-твердый (раствор 723'С Точка Я 0,80% С Г. Уточнения по ДЖУ (рис. 1.61): Рис. 1жв Ге уцц Рис. 1.6! 5ОР лю а цюа цртц цц(5 црлт РА75 0,% (лр лисгс7 рве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
