Cimmerman (523120), страница 9
Текст из файла (страница 9)
1ЛЗ Рис. 1.64. О.и.к. Резеетее феррате: а Ь с 2,66.Ю си — а — кривая лнкавдуса ЛВСО; — кривая солидуса ЛН7ЕСГ1 — углерод понижает температуру плавления железа (линия АВС); — железо также понижает температуру плавления углерода (и Ге,С) (У-образная форма диаграммы, О С); — температура А, растет с увеличением содержания углерода (линия Н-ьу)1 — температура Лз уменьшается с увеличением содержания углерода (линия ООЕ); — область у-твердого раствора расширяется с увеличением содержания углерода. Д. Описание структур по ДЖУ в зависимости ат содержания углерода: Э в т е к т о и д н ы й с п л а в (2, см.
рис. 1.61): точка 3=083% С=перлит. Доэвтектоидные сплавы (1, см. рис. 1.61): от точки Р к точке В=от 0,02 до 0,83% С=п-Ге+перлит. Заэвтектоидные сплавы (б,см. рис. 1.61): от точки Е к перпендикуляру из точки Е=от083до206% С=ГезС+перлит. Эвтектический сплав (5, см. рис. 1.61)з точка С=4,3 тз С=ледебурит. Доэвтектические сплавы (4, см. рис. 1.61): то перпендикуляра из точки Е к перпендикуляру из точки С=от 206 до 4,3 % С=ГезС+перлит+ледебурит.
Заэвтектические сплавы (б,см. рис. 1.61): ат точки С к точке Г (перпендикуляр); )4,3 % С-ГезС+ледебурит. Обсуждение метисгибильной системы уев РезС (рис. 1.62, 1.63). А. Концентрационные границы: ат 0 до 6,67 % С (100 Тз ГезС). Б. Сплавы с содержанием до 0,016% С (область С 'рис. 1.62; 1.63). Затвердевание начинается немного ниже точки плавления чистого железа. Переход жидкосгь— твердое тело (б-твердый раствор) происхо- .
дит в интервале температур; образующийся б-твердый раствор при этом имеет состав исходной жидкой фазы. б-фаза имеет о. ц. к. решетку (рис. 1.64); максимальная раства- рнмасть углерода в решетке составляет 0,10% С. Ь-твердый раствор термодинамически стабилен до -1390 С. При дальнейшем охлаждении происходит фазовое превращение б-твердый раствор-еу-твердый раствор (аустенит) вдоль линии НМ.
Это превращение также идет в некотором температурном интервале. Образующийся у-твердый раствор обогащен углеродом. Превращение б-твердого раствора в у по. линиям ФН и Ы идет с уменьшением со- держания углерода в обоих твердых растворах до тех пор, пока весь б-твердый раствор не исчезает, а содержание углерода в у-твердом растворе не достигает исходного.
у-твердый раствор устойчив в более широком интервале температур. Когда достигается линия 605, происходит превращение у-ьа (г. ц. к;+о. ц. к.). Температура Аз понижается с увеличением содерхсання углерода. Ниже линни 005 сплав находится в двухфазной области, т. е. образующийся а-твердый раствор (феррит) находится в равновесии с исчезающим по мере развития превращения у-твердым раствором. Концентрацию углерода можно получить по правилу рычага нз пересечения температурной прямой с линиями 603 БР).
у-ьсьпревращенне в сплавес0,012ев С заканчивается прн 800 'С (рнс. 1.63); а-твердый раствор достигает исходного со- вращение у-твердого раствора (состава 5)1 эвтектоид состоит пз а-твердого раствора (состава Р) и цементита (состава К). Смесь Рпс. 1.66. Феррит и перлпз з стелл с 0,1% С Х 460 Рпс. 1.66. Феррит с 0,01 УеС. ХЭВ держания углерода.
Прн дальнейшем охлаждении, пока не достигается линия РЯ, состав а-твердого раствора не изменяется. Затем при дальнейшем охлаждении углерод выходит из а-твердого раствора (по линни РЩ; образуется ГезС (третичный цемеитит). Все сплавы Ге — С с содержанием углерода до 0,02 Уз изменяют свою структуру прн охлаждении так, как это описано выше, ио, естественно. ход этих изменений зависит от температуры и концентрации углерода.
В. Сплав с 0,12 те С (область 2, см. рнс. 1.62, между Н н 1). Сплав затвердевает вначале как ! (см. рис. 1.62). От температуры 1493'С по линии Н1В сосуществуют б-твердый раствор с 0,10 ей С (точка Н) и расплав с 0,51 4)з С (точка В). При охлаждении происходит перитектнческая реакция (между точкамн Н н 1), протекающая до полного исчезновения расплава. Далее существуют 6- и у-твердые растворы. Оставшиеся объемы б-твердого раствора при дальнейшем охлаждении превращаются в у-твердый раствор (линия 1И). у-твердый раствор устойчив до 605, затем идет превращение у- а.
На линии РЯК а-твердый раствор имеет содержание углерода, отвечающее точке Р, в то время как оставшийся у-твердый раствор имеет содержание углерода. определяемое точкой Я. Далее происходит эвтектоидиое пре- этих жжпоиентов обозначается как перлит (имеет прн непрерывном охлаждении обычно пластинчатую структуру).
После эвтектоидного превращения структура сплава состоит из а-твердого раствора (состава Р) н перлита. Прп охлаждении до комнатной температуры а-твердый раствор обедняется углеродом (по линии РЯ с выделением цементита (рнс. 1.66). Г. Сплав с 0,35 тз С (область 3, рис. 1.62, между Т н В). б-твердый раствор по пернтектической реакции (1493'С) полностью превращартся в у-твердый раствор.
Расплав не полиоспю исчезает. В конце пернтектической реакции присутствует расплав (В) и у-твердый раствор (состава 1). Дальнейшее охлаждение ведет к превращению остатков расплава в у-твердый раствор (линии 1Е и ВС), Дальнейший ход превращения такой же, как н в случаях 1 н 2 (см. рис. 1.62).
Превращение у а при росте содержания углерода сдвигается к более низким температурам; количество перлита в конечной структуре увеличивается (рис. 1.67). Рлс. 1.67. Феррит и перллт з стелл с 0,6% С. хзсо Д. Сплав с 0,8 и С (область 4, см. рнс. 1.62; точка 5 Д)КУ). Температура плавления снижается всвя- ОСЕ ° 6 :;л( 33 зи с увеличением содержания углерода. Затвердевание начинается при -1480'С с выделения кристаллов у-твердого раствора.
При — 1380'С затвердевитие заканчивается. Гомогениый у-твердый раствор существует до 723 С (точка 3). При дальнейшем охлаждении идет распад у-твердого раствора по эвтектоидной реакции на перлит. Далее при охлаждении — выпадение из феррита (а-твердого раствора) перлита: частиц цементита (обычно пе различимых под микроскопом) рис.
1.68. Рас. 1Г8. Перлат е стали с 0,9% П. ХОЗО Е. Сплав с 1,2 !)е С (область 5, см. рис. 1.62). При охлаждении — затвердевание в интервале температур (см. ДЖУ), затем в твердом состоянии перегиб при -880 'С, остановка на кривой охлаждения (-723'С) при эвтектоидном превращении. Причина перегиба в выделение карбидов. От температуры - 1300'С до точки перегиба существует гомогенный у-твердый раствор. Он может содержать 1,2 ен С (линия состава Е). При 880'С вЂ” переход через грашщу растворимости для данного сплава.
Углерод выходит из г. ц. к. решетки (рис. 1.691 1.70) в виде ГееС, т. е. происхо- Рас. 1.69. Г.а.я. решетка аустеаата: а=6=с=8,64Х Х1О см Рнс. 1.70. Аустеаит. Хрсмсннкелееая сталь тана 18-1О. Х 960 3 — 140 дит выделение вторичного цементита (рис. !.71), продолжающееся до 723 'С. у-твердый раствор обедняется углеродом (до точ- Ряс. 1.71. Перлат и етсрачнма аемеатят е стала с 1.1% С. ХЮО ки 5). Затем идет эвтектоидное превра-1 щение с образованием перлита.
Далее все происходит так жс, как и в случае 3 (см. рис. 1.62). Вторичный цементит выпадает обычно на границах зерен у-твердого раствора. При комнатной температуре наблюдается карбидная сетка, окружающая зерна, внутри которых располагаются перлитные колонии. Надо отметить, что в доэвтектоидных сталях (между точками Р и 5) доэвтеитоидный феррит (по липин БР) также выпадает по границам зерен у-твердого раствора в виде сетки. Конечная структура— ферритная сетка по границам зерен, внутрн которых пластинчатый перлит.
Ж. Сплав с 2,4 ен С (область б, см. рис. 1.62", доэвтектический сплав). Кристаллы у-твердого раствора образуются при — 1147 'С (по линии 7Е). Присутствуют остатки расплава; при дальнейшем охлаждении они (состав, отвечающий точке С) превращаются в эвтектическую смесь, состоящую из кристаллов у-твердого раствора (состава, отвечающего точке Е) и цементита. Структура называется лсдебуритом. При дальнейшем охлаждении идет превращение первично образовавшихся кристаллов у-твердого раствора (при кристаллизации расплава), а также кристаллов у-твердого раствора, входящих в состав эвтектнки — ледебурита, как уже описано для сплава Б (см. рис.
1.62) — рис. 1.72. 3. Сплав с 4,3 ете С (область 7, см. Рис. 1.62; точка С, ДЖУ эвтектика) — рис. 1.73. При охлаждении — остановка при 1147'С. Расплав затвердевает полностью при наинизшей (для данной системы) температуре плавления. Образуется ледебурит (эвтектина), состоящий из кристаллов у-твердого раствора (состава, отвечающего точке Е) и цементита. Дальнейшие процессы затвердевания происходят так же, как в случаях 5 и б. Поскольку точка плавления железа понижается при добавлении к нему углерода почти на 400'С, плавкой и литьем таких железных литейных сплавов, как чугуны, легче управлять, чем плавкой и литьем сталей (с меньшим содержавием ТАБЛИЦА У 0,6 таС (без учета третичного цементнта, структура прн комнатной температуре) 2,00 2!С 'мц, 34 Рнс.
1.72. Доввтентнчесалй сплав с 2,4'Ь С. Перлнт, вторичный цементпт, ледебурвт. ХЗЮ ;,'Ф Рве. 1.72. Ледебурвт в стала с 4.2 Че С. Хабо углерода и более высокой температурой плавления) . И. Сплав с б о)а С (8, см. рис. 1.62; заэвтектический сплав) — рис. 1.74. При ох- Рнс, 1.74. Заавтентвчесавй сплав с б Уе С. ПеРввч- вый цемевтвт в ледебурвт. Хтор лаждении кристаллизация расплава начинаегся с выпадения первичного цементита. Расплав лри этом обедняется ло углероду (до состава, отвечающего точке С, при 1147'С). Далее при дальнейшем охлаждении образуется ледебурит (эвтектика).
При дальнейшем охлаждении — те же превращенияг что и у предыдущего сплава. К. Структурные составляющие. Графическое применение правила рычага для определения соотношения структурных составляющих (ло массе). Пример для разных сплаве!1 (с Х 21 С) — см. рнс. 1.70 н табл. 9.
ов гоб 48 Ь'.БО ~~$ бо й'н 48 й ч В~я о 47 7 2 Х б 8 6 ббу СаЩогнолое бнобдодо,% !со л!7ссет Рнс. !.7б Ф вЂ” Феррвт, ц — вторнчный цементвт! П! — первнчный цементвт; Л вЂ” ледебурвт !цементнт+распавшнйса '7-твердый раствор!; П вЂ” перлвт о м углерода частое железо !бе% Феррит» Х8 Доля феррита= — Х. РХ+ХБ Х 100 егй Доля феррнта+доля перлнта= 100 !Уа Доля вторичного цемен- 8Х = .сХ+КХ 100 та Доля вторичного цементита+доля перлита= — 100 ас 1. Феррит (название введено по Хоу). Может содержать в твердом растворе только 10-' — 1О 'УеС. Поэтому область его существования очень мала (узка).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
