Диаграмма состояния железо углерод описание точек и линий: Диаграмма железо-углерод | ООО КВАДРО
alexxlab | 19.03.2023 | 0 | Разное
Учебник для высших технических учебных заведений
Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений
ОглавлениеПРЕДИСЛОВИЕЧАСТЬ I. МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ГЛАВА 1. КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ 2. АТОМНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА МЕТАЛЛОВ 3. ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ МЕТАЛЛОВ ГЛАВА II. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ 2. ГЕТЕРОГЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ЗАРОДЫШЕЙ 3. СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СЛИТКА 4. ПОЛИМОРФНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ГЛАВА III. ФАЗЫ И СТРУКТУРА В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВАХ 2. ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ 3. СТРУКТУРА СПЛАВОВ ГЛАВА IV. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ 2. ДИАГРАММЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ 3. ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ, ОБРАЗУЮЩИХ НЕОГРАНИЧЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ 4. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ОГРАНИЧЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ 5. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ, КОМПОНЕНТЫ КОТОРЫХ ИМЕЮТ ПОЛИМОРФНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 6. ПОНЯТИЕ О ДИАГРАММАХ СОСТОЯНИЯ ТРОЙНЫХ СПЛАВОВ ГЛАВА V. ДЕФОРМАЦИЯ И РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ 2.  УПРУГАЯ И ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ3. СВЕРХПЛАСТИЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 4. РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ГЛАВА VI. ВЛИЯНИЕ НАГРЕВА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ДЕФОРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛА 2. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ 3. ХОЛОДНАЯ И ГОРЯЧАЯ ДЕФОРМАЦИИ ГЛАВА VII. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПРИ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ 3. ТВЕРДОСТЬ МЕТАЛЛОВ 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ 5. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ (ЦИКЛИЧЕСКИХ) НАГРУЗКАХ 6. ИЗНАШИВАНИЕ МЕТАЛЛОВ 7. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛОВ ГЛАВА VIII. ЖЕЛЕЗО И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ 2. ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО — ЦЕМЕНТИТ (МЕТАСТАБИЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ) 3. ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО — ГРАФИТ (СТАБИЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ) 4. ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПОСТОЯННЫХ (ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ) ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛИ 6. СТРУКТУРНЫЕ КЛАССЫ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ГЛАВА IX. ЧУГУН 1. СЕРЫЙ И БЕЛЫЙ ЧУГУНЫ 2.  ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ3. КОВКИЙ ЧУГУН 4. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЧУГУНЫ ГЛАВА X. ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ ЖЕЛЕЗА (ТЕОРИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ) 2. РОСТ ЗЕРНА АУСТЕНИТА ПРИ НАГРЕВЕ 3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕРЕОХЛАЖДЕННОГО АУСТЕНИТА (ДИАГРАММА ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ АУСТЕНИТА) 4. ПЕРЛИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ 5. МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СТАЛИ 6. ПРОМЕЖУТОЧНОЕ (БЕЙНИТНОЕ) ПРЕВРАЩЕНИЕ 7. ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА В ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЯХ 8. ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ОХЛАЖДЕНИИ 9. ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕРЕОХЛАЖДЕННОГО АУСТЕНИТА 10. ПРЕВРАЩЕНИЕ МАРТЕНСИТА И ОСТАТОЧНОГО АУСТЕНИТА ПРИ НАГРЕВЕ (ОТПУСК СТАЛИ) 11. ТЕРМИЧЕСКОЕ И ДЕФОРМАЦИОННОЕ СТАРЕНИЕ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ГЛАВА XI. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 2. ОТЖИГ II РОДА (ФАЗОВАЯ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ) 3. ЗАКАЛКА 4. ОТПУСК 5. ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА (ТМО) 6. ДЕФЕКТЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ СТАЛИ 7.  ПОВЕРХНОСТНАЯ ЗАКАЛКАГЛАВА XII. ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ 1. ЦЕМЕНТАЦИЯ 2. НИТРОЦЕМЕНТАЦИЯ 3. АЗОТИРОВАНИЕ 4. ЦИАНИРОВАНИЕ 5. БОРИРОВАНИЕ 6. СИЛИЦИРОВАНИЕ 7. ДИФФУЗИОННОЕ НАСЫЩЕНИЕ МЕТАЛЛАМИ ГЛАВА XIII. ПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ГЛАВА XIV. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ 1. УГЛЕРОДИСТЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ 2. ЛЕГИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ 3. СТРОИТЕЛЬНЫЕ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ 4. АРМАТУРНЫЕ СТАЛИ 5. СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ 6. КОНСТРУКЦИОННЫЕ (МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ) ЦЕМЕНТУЕМЫЕ (НИТРОЦЕМЕНТУЕМЫЕ) ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ 8. СТАЛИ С ПОВЫШЕННОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬЮ РЕЗАНИЕМ 9. МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СТАЛИ 10. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СТАЛИ С ВЫСОКОЙ ПЛАСТИЧНОСТЬЮ (ТРИП-ИЛИ ПИП-СТАЛИ) 11. РЕССОРНО-ПРУЖИННЫЕ СТАЛИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ 12. ШАРИКОПОДШИПНИКОВЫЕ СТАЛИ 13. ИЗНОСОСТОЙКИЕ СТАЛИ 14. КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ 15.  КРИОГЕННЫЕ СТАЛИ16. ЖАРОПРОЧНЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ ГЛАВА XV. ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ВЫБОРА СТАЛИ (ЧУГУНА) И МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 2. ПРИМЕРЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 3. УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ 4. ИЗНОСОСТОЙКИЕ И КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ГЛАВА XVI. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ И ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ 1. СТАЛИ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 2. СТАЛИ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА 3. СТАЛИ ДЛЯ ШТАМПОВ ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ 4. СТАЛИ ДЛЯ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ 5. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ ГЛАВА XVII. СТАЛИ И СПЛАВЫ С ОСОБЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ 2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЕКЛА (АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ) 3. СТАЛИ И СПЛАВЫ С ВЫСОКИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ДЛЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 4. СПЛАВЫ С ЗАДАННЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ 5. СПЛАВЫ С ЭФФЕКТОМ «ПАМЯТИ ФОРМЫ» ГЛАВА XVIII. ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫ ГЛАВА XIX. ТИТАН И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ 2.  Сплавы на основе титанаГЛАВА XX. АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 3. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 4. ДЕФОРМИРУЕМЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ, УПРОЧНЯЕМЫЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ 5. ДЕФОРМИРУЕМЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ, НЕ УПРОЧНЯЕМЫЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ 6. ЛИТЕЙНЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ ГЛАВА XXII. МЕДЬ И СПЛАВЫ НА ЕЕ ОСНОВЕ 2. СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ МЕДИ ГЛАВА XXIII. АНТИФРИКЦИОННЫЕ (ПОДШИПНИКОВЫЕ) СПЛАВЫ НА ОЛОВЯННОЙ, СВИНЦОВОЙ, ЦИНКОВЫЙ И АЛЮМИНИЕВОЙ ОСНОВАХ ГЛАВА XXIV. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ ГЛАВА XXV. КОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОРОШКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЧАСТЬ II. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ГЛАВА XXVI. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ 2. ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ГЛАВА XXVII. ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ 1. СОСТАВ, КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ПЛАСТМАСС 2. ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ 3. ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ ПЛАСТМАССЫ 4.  ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПЛАСТМАССЫ5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАСТМАСС ГЛАВА XXVIII. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С НЕМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ 2. КАРБОВОЛОКНИТЫ 3. БОРОВОЛОКНИТЫ 4. ОРГАНОВОЛОКНИТЫ ГЛАВА XXIX. РЕЗИНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2. РЕЗИНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ 3. РЕЗИНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 4. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА СВОЙСТВА РЕЗИН ГЛАВА XXX. КЛЕЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И ГЕРМЕТИКИ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ 2. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СМОЛЯНЫЕ И РЕЗИНОВЫЕ КЛЕИ 3. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КЛЕИ 4. СВОЙСТВА КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ 5. ГЕРМЕТИКИ ГЛАВА XXXI. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 2. НЕОРГАНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО 3. СИТАЛЛЫ (СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ) 4. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И наукиСамарской области СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ДИСЦИПЛИНА ОП. ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ Самара, 2014 г.
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы ГБОУ СПО «ПГК» по специальностям СПО технического профиля в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения и рабочей программой по дисциплине «Материаловедение». Методические указания по выполнению лабораторных работ адресованы студентам очной формы обучения. Методические указания по каждой лабораторной работе включают в себя учебную цель, перечень образовательных результатов, заявленных в рабочей программе дисциплины «Материаловедение», учебные задачи, обеспеченность занятия, краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме, вопросы для закрепления теоретического материала, задания для студентов, инструкцию по их выполнению, методику анализа полученных результатов, порядок выполнения и образец отчета о лабораторной работе.
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 Лабораторная работа № 1 Лабораторная работа № 2 Лабораторная работа № 3 Лабораторная работа № 4 Лабораторная работа № 5 Лабораторная работа № 6 Лабораторная работа № 7 Лабораторная работа № 8 Лабораторная работа № 9 Лабораторная работа № 10 Лабораторная работа № 11 | |||||||||||||
Методические указания по каждой лабораторной работе включают в себя. ..Гбоу спо «пгк» по специальностям спо технического профиля в соответствии с требованиями фгос спо третьего поколения и рабочей программой… | Методические указания по каждому практическому занятию включают в… Составитель: Панкова Анастасия Алексеевна, преподаватель гбпоу «Поволжский государственный колледж» | ||||||||||||
| Методические указания по каждому практическому занятию включают в… Составитель: Панкова Анастасия Алексеевна, преподаватель гбпоу «Поволжский государственный колледж» | Методические указания по каждому практическому занятию включают в… Составитель: Панкова Анастасия Алексеевна, преподаватель гбпоу «Поволжский государственный колледж» | ||||||||||||
| Методические указания по каждому практическому занятию включают в… Составитель: Панкова Анастасия Алексеевна, преподаватель гбпоу «Поволжский государственный колледж» | Методические указания по каждому практическому занятию включают в. ..… | ||||||||||||
| Методические указания по выполнению практических работ адресованы… Автомеханик, входящей в состав укрупненной группы профессий 23. 00. 00 Техника и технологии наземного транспорта в соответствии с… | Методические указания по выполнению практических работ адресованы… Омской области «Омский промышленно-экономический колледж» по специальности 38. 02. 08 Банковское дело в соответствии с требованиями… | ||||||||||||
| Методические указания по выполнению практических работ адресованы… Омской области «Омский промышленно-экономический колледж» по специальности 21. 02. 03 Сооружение и эксплуатация нефтегазопроводов… | Методические указания по выполнению практических работ адресованы… Методические указания для выполнения практических работ являются частью основной профессиональной образовательной программы огбоу… | ||||||||||||
Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ. ..Омской области «Омский промышленно-экономический колледж» по специальности 18. 02. 09 Переработка нефти и газа в соответствии с требованиями… | Методические указания по выполнению практических работ адресованы… Омской области «Омский промышленно-экономический колледж» по специальности 18. 02. 01 Аналитический контроль качества химических… | ||||||||||||
| Методические указания к лабораторной работе А-64 Анализ производственного шума: методические указания к лабораторной работе \ Скобелев Ю. В., Гладких С. Н., Николаева Н. И.,… | Методические указания к лабораторной работе Алгоритм aes Пример современного симметричного криптопреобразования: Методические указания к лабораторной работе / Ю. А…. | ||||||||||||
| Методические указания к лабораторной работе по дисциплине ртц и С,… ЦиС выполняются на универсальной лабораторной установке фронтальным методом после изучения соответствующих разделов лекционного курса.  … | Методические указания к лабораторной работе Барнаул 2008 … |
.jpg)
04. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Объяснение диаграммы фаз железа-углерода » BorTec
Углерод является наиболее важным легирующим элементом в железе. По этой причине даже самые незначительные изменения в содержании углерода могут привести к значительным изменениям в характеристиках материала. Однако важность фазовой диаграммы железо-углерод быстро снижается, если материал быстро охлаждается или нагревается. Диаграмма также менее информативна, если увеличивается доля других легирующих элементов .
Углерод встречается в двух различных формах: во-первых, в связанной форме и, во-вторых, в виде элементарного углерода в форме графита. Вот почему фазовая диаграмма железо-углерод представлена в двух формах .
Стабильная система с диаграммой Fe-Графит и метастабильная с диаграммой Fe-Fe 3 C. Обе системы можно представить на одной диаграмме, хотя на практике в основном используется метастабильная система Fe-Fe 3 C.
Как представлены фазы на фазовой диаграмме железо-углерод?
AG Caesar, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons
Ось X на диаграмме представляет массовый процент углерода. Температура отложена по оси Y. Чтобы сделать диаграмму более наглядной, показано только технически интересное содержание углерода от 0 до 6,67%. Сплавы, содержащие более 6,67% углерода, образуют фазу 100% цементита
Поля фаз ограничены линиями, представляющими точки излома, сдвинутые в сторону других температур. Для лучшего понимания соответствующие точки отмечены буквами . Обратите внимание, что на некоторых диаграммах точка I обозначена как J. Одной из наиболее важных линий является линия ликвидуса , представленная ломаной ABCD.
Выше этой линии сплав находится в жидкой форме. Полилиния AHIECF называется линией солидуса . Ниже этой линии сплав полностью тверд. Если температура находится между ними, сплав имеет кашицеобразную консистенцию. Сплав состоит из остаточного расплава, δ-железа, γ-железа и цементита (Fe 3 С). Пропорции текучие и меняются в зависимости от температуры. Как только при охлаждении сплава температура падает ниже линии ликвидуса, начинается первичная кристаллизация из расплава.
Железо имеет различные аллотропные модификации . Таким образом, в зависимости от содержания углерода и температуры образуются разные фазы. Интеркаляционные смешанные кристаллы, образованные δ-, γ- и α-твердыми растворами железа, обладают различной растворимостью углерода. Вариации вызваны различными пространственными решетками и постоянными решетки.
Какое металлографическое обозначение?
В металлографии смешанные кристаллы называются δ-ферритом, аустенитом для γ-смешанных кристаллов и ферритом для α-смешанных кристаллов.
Here is an overview of the carbon content of the individual phases :
Designation | Max C-content | Metallographic designation |
δ-solid solution | 0. | δ-Ferrite |
γ-solid solution | 2.06 % at 1147° C | |
| α-solid solution | 0,02 % при 723°C | Феррит |
10 % at 1493° CЦементит (Fe 3 C) представляет собой соединение железа с углеродом, которое также является фазой. Однако цементит представляет собой промежуточную фазу , которую не следует путать со смешанными кристаллами железа. Химический состав цементита всегда одинаков, хотя он встречается в трех различных формах :
- Первичный цементит: первичная кристаллизация из расплава (соответствует линии CD)
- Вторичный цементит: выделение из аустенита (соответствует линии ES)
- Третичный цементит: выделение из расплава феррит (соответствует линии PQ)
Вторичный цементит присутствует при содержании углерода от 2,06 до 4,3 % C, но не показан на диаграмме.
Это связано с тем, что его нельзя обнаружить металлографически.
В дополнение к фазам также встречаются фазовые смеси:
Обозначение | состоит из | PEREAL OF ASISENDIENS 55 9 | 550555995050505050505050505050505. | 50505050505050505.0505050505050505. | 0505050505050505.950505050505050505. | .8005559 | . / 12 % cementite | 0.02 % – 6.67 % at T ≤ 723° C | |
| Ledeburite I | 51.4 % Austenite / 48.6 % cementite | 2.06 % – 6.67 % at 723° C ≤ 1147° C | |||||||
| Ledeburite II | 51,4 % Perlite / 48,6 % цементит | 2,06 % – 6,67 % при T ≤ 723 ° C |
What Strother Recections.
Три изотермические реакции показаны на фазовой диаграмме железо-углерод.
Линия HIB представляет собой перитектику, линия ECF — эвтектику, а левая PSK — эвтектоидную реакцию.
При нагреве или охлаждении стали на линиях происходят превращения. Они отмечены точками останова. Вот самые важные из них:
- На линии P-S-K аустенит распадается на перлит , если содержание углерода составляет менее 0,02 % (A 1 ).
- Феррит теряет ферромагнетизм на линии M-O при нагреве выше 769°C (A 2 )
- Если температура падает ниже линии G-O-S при охлаждении, образуется низкоуглеродистый феррит . В ходе этого процесса аустенит накапливается с выделяющимся углеродом до тех пор, пока температура не поднимется до 723 °С, и он не достигнет эвтектоидной концентрации (А 3 ).
Как применяется диаграмма железо-углерод?
Фазовая диаграмма железо-углерод помогает лучше понять поведение чугуна и стали. Сталь, например, легко формуется в диапазоне аустенита и поэтому может быть кована.
С другой стороны, чугун имеет более высокую долю углерода, который присутствует в форме графита и ледебурита. Это значительно ограничивает пластичность.
По этой причине диаграмма железо-углерод становится важным инструментом для оценка стали и чугуна .
Диаграмма равновесия железа и углерода с объяснением [Фазовая диаграмма]
В этой статье мы обсудим диаграмму равновесия железа и углерода , использование диаграммы равновесия, типы диаграммы равновесия железа и углерода, а также различные фазы и термины, связанные с железом и углеродом. фазовая диаграмма.
Что такое фазовые диаграммы?Фазовые диаграммы представляют собой графическое представление фаз, присутствующих в сплаве, при различных условиях температуры, давления и химического состава.
Затвердевание металлических сплавов легко понять с помощью диаграмм равновесия. Это графические изображения изменений состояния из-за изменений температуры и концентрации.
Поскольку эта диаграмма показывает природу и состав сплавов, а также количество и состав фаз в данной системе, она также известна как диаграмма состава или фазовая диаграмма.
Равновесие означает, что изменения, происходящие в системе в результате протекания процесса в одном направлении, полностью компенсируются изменениями вследствие реверсирования процесса в системе. Таким образом, это рассматривается как динамическое состояние баланса между движениями атомов, где равнодействующая равна нулю.
Скорость изменения температуры или состава была чрезвычайно низкой во время экспериментальной работы, так что сплав «останавливался» до того, как переменная, такая как температура, снова изменялась. Состояние, таким образом, является состоянием покоя, а не изменения.
Диаграмма равновесия показывает следующее:
1. Температура, при которой твердый сплав начнет плавиться и закончит плавиться.
2. Возможные фазовые изменения, которые произойдут в результате изменения состава или температуры.
Диаграмма описывает подходящие условия для существования равновесия двух или более фаз. Например, диаграмма состояния воды описывает точку (тройную точку), в которой вода может сосуществовать в трех разных фазах одновременно. Это происходит при температуре чуть выше точки замерзания (0,01°C) и давлении 0,006 атм.
Использование диаграммы равновесия в металлургии- Разработка новых сплавов на основе требований применения.
- Производство этих сплавов.
- Разработка и внедрение соответствующих процедур термообработки для улучшения химических, физических и механических свойств этих новых сплавов.
- Устранение неполадок, возникающих при использовании этих новых сплавов, что в конечном итоге повышает предсказуемость продукта.
Диаграмма равновесия железа и углерода (также называемая фазовой диаграммой железа и углерода) представляет собой графическое представление соответствующих состояний микроструктуры сплава железо-углерод (Fe-C) в зависимости от температуры и содержание углерода.
Фазовая диаграмма железо-углерод обычно используется для полного понимания различных фаз стали и чугуна. Сталь и чугун представляют собой сплавы как железа, так и углерода. Кроме того, оба сплава содержат микроэлементы в небольших количествах.
График довольно сложный, но поскольку мы ограничиваем наше исследование Fe3C, мы будем рассматривать только до 6,67 весовых процентов углерода.
Типы Диаграмма равновесия железо-углерод Бинарная диаграмма равновесия железо-углерод лежит в основе стали и чугуна. Речь идет о превращениях, происходящих в сплавах состава от чистого железа до цементита (6,67% углерода).
Есть две версии диаграммы равновесия железа и углерода:
1. Железоцементитная система. 2. Железо-графитовая система.
Эти две системы зависят от скорости охлаждения. При быстром охлаждении образуется цементит, и эта система известна как система железо-цементит . В этой системе структуры, образующиеся в затвердевших фазах, не достигают достаточно полного равновесия. Таким образом, железоцементитная система является метастабильной .
При медленном охлаждении образуется графит, и система известна как железо-графитовая система . Структуры, образующиеся в затвердевшей фазе, достигают достаточно полного равновесия. Итак, это стабильная версия .
Типы сплавов железа на диаграмме равновесия железа и углерода Масштаб в процентах по оси X фазовой диаграммы железо-углерод находится в диапазоне от 0% до 6,67% Углерод.
Металл известен просто как железо или чистое железо с максимальным содержанием углерода 0,008 процентов по массе углерода. При комнатной температуре он существует в феррит гос.
Сталь представляет собой железоуглеродистый сплав с содержанием углерода от 0,008 до 2,14 процентов. Марки стали в этом диапазоне известны как низкоуглеродистая сталь (или мягкая сталь), среднеуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь .
Когда содержание углерода превышает 2,14 процентов, мы достигаем стадии чугуна . Чугун чрезвычайно тверд, но его хрупкость сильно ограничивает его применение и методы формования.
ЖЕЛЕЗНО-ЦЕМЕНТИТНАЯ СИСТЕМА Если построить серию кривых нагрева время-температура для сталей с различным содержанием углерода и нанести соответствующие критические точки, то получится диаграмма, подобная рис.
2.14. Эта диаграмма, которая применяется только в условиях медленного охлаждения, известна как частичная фазовая диаграмма железо-углерод . Обращаясь к этой диаграмме, можно легко определить надлежащие температуры закалки для любой углеродистой стали. Критические точки на рис. 2.14 на линии PSK обозначены A1, на линии GS — A3, а на линии SE — Acm
Аустенит , твердый раствор углерода и других компонентов в особой форме железа, известной как γ (гамма) железо. Возьмем в качестве примера кусок 0,20-процентной углеродистой стали, нагретый до температуры около 850°С. Выше точки Ar3 (линия GS) эта сталь представляет собой твердый раствор (тип внедрения) углерода в гамма-железе и называется аустенитом 9.0004 . Он имеет гранецентрированную кубическую решетку и немагнитен.
Обычный аустенит может содержать примерно до 2% углерода при температуре 1130°C.
При охлаждении этой стали атомы железа начинают образовывать объемно-центрированную кубическую решетку ниже точки Ar3 (линия GS). Эта новая формирующаяся структура называется ферритом или альфа-железом и представляет собой твердый раствор углерода в альфа-железе, содержащий до 0,008% углерода при комнатной температуре.
При охлаждении стали до Ar1 (линия ПСК) образуется дополнительный феррит. На линии Ари оставшийся аустенит трансформируется в новую структуру, называемую 9.0003 перлит . Название перлита связано с его перламутровым блеском. Он состоит из чередующихся пластин из феррита и цементита и содержит около 87% феррита. Перлит может быть мелкопластинчатой или крупнозернистой структуры. Это прочное вещество, и его можно достаточно хорошо разрезать режущими инструментами, т. Е. Перлитная составляющая стали поддается механической обработке.
Эвтектоидная сталь Когда содержание углерода в стали превышает 0,20 %, температура, при которой феррит впервые отделяется от аустенита, падает до тех пор, пока при содержании углерода около 0,80 % (точка S) свободный феррит не исчезнет.
отторгается от аустенита. Эта сталь называется эвтектоидная сталь и 100-процентный перлит .
Эвтектоидная точка в любом металле, как было сказано ранее, является самой низкой температурой, при которой происходят изменения в твердом растворе.
Если содержание углерода в стали превышает эвтектоидное (0,8% углерода), на диаграмме состояния железа и углерода наблюдается новая линия, обозначаемая Acm (линия S). Линия обозначает температуру, при которой карбид железа впервые отделяется от аустенита вместо феррита.
Карбид железа (Fe3C) известен как цементит . Он чрезвычайно твердый, хрупкий и выглядит как параллельные пластинки (пластинчатые слои), округлые частицы (сфероиды) или оболочки вокруг зерен перлита. В точке С эвтектическая смесь, содержащая 4,3% углерода, известна как ледебурит .
Это редко наблюдается в медленно охлаждаемых сплавах, поскольку они распадаются из-за своей нестабильной природы на другие фазы во время охлаждения после затвердевания.
Стали, содержащие менее 0,80% углерода, называются доэвтектоидными сталями , а те, которые содержат более 0,8% углерода, называются заэвтектоидными сталями . Эта терминология применима только к простым и низколегированным сталям. В высоколегированных сталях эвтектоидный состав изменяется, и структура может даже не существовать.
Прежде всего следует отметить, что диаграмма нормального равновесия в действительности представляет собой метастабильное равновесие между железом и карбидом железа (цементитом). Цементит метастабилен, и истинное равновесие должно быть между железом и графитом.
Хотя графит широко встречается в чугунах (2-4 мас.% С), обычно трудно получить эту равновесную фазу в сталях (0,03-1,5 мас.
% С). Следовательно, следует учитывать метастабильное равновесие между железом и карбидом железа, поскольку оно имеет отношение к поведению большинства сталей на практике.
ЖЕЛЕЗНО-ГРАФИТНАЯ СИСТЕМА
Уже было сказано, что карбид железа или цементит является метастабильным, хотя при нормальных условиях он имеет тенденцию сохраняться неопределенное время. Когда цементит разлагается, это происходит в соответствии с реакцией:
Fe3C <——–> 3Fe + C
В стабильной фазе вместо фазы, известной как цементит , встречается свободный углерод или графит . При небольшой степени переохлаждения графит образуется при затвердевании чугуна из жидкого состояния. Медленное охлаждение способствует графитизации . Быстрое охлаждение частично или полностью подавляет графитизацию и приводит к образованию цементита.
Система железо-графит (пунктирная линия) показана на рис.
2.14. Случай углеродного сплава, содержащего 3,5 процента углерода по весу, взят в качестве иллюстрации 9.0009
В точке 1 сплав находится в жидком состоянии. В точке 2 на линии охлаждения реакция, которая происходит, может быть выражена как:
Изображение
> Между точками 2 и 3 избыток углерода в аустените осаждается в виде свободного графита, а не в виде цементита. В точке 3 протекает эвтектоидная реакция. Это выражается как:
Image
Механизм эвтектоидного превращения должен превращать одну твердую фазу в две другие, обе с составом, отличающимся от исходного.
На примере эвтектоидного распада железа аустенит, содержащий 0,8 % углерода, превращается в феррит (железо, почти не содержащее углерода) и цементит (Fe3C, содержащий 25 ат. % углерода). Следовательно, атомы углерода должны диффундировать вместе, чтобы образовать Fe3C, оставив феррит. Зародыши небольших пластин феррита и цементита формируются на границах зерен аустенита, а диффузия углерода происходит в очень локальном масштабе непосредственно перед границей раздела (схема ниже).
Таким образом пластины растут, поглощая аустенит на своем пути, образуя перлит. Процесс графитизации контролируется изменением скорости охлаждения и надлежащим легированием металлической матрицы.
Термины, используемые в диаграмме равновесия железа и углерода Эвтектическая точкаЭвтектоидная точка любого металла представляет собой самую низкую температуру, при которой происходят изменения в твердых растворах.
В этих точках происходят эвтектические реакции, когда жидкая фаза замерзает в смесь двух твердых фаз. Это происходит, когда жидкий сплав эвтектического состава полностью охлаждается до эвтектической температуры.
Эвтектические сплавы – это сплавы, образующиеся в этой точке. Сплавы слева и справа от этой точки известны как доэвтектические сплавы и заэвтектические сплавы («гипо» по-гречески означает «меньше», «гипер» — больше).
Аустенит Аустенит, твердый раствор углерода и других компонентов в особой форме железа, известной как γ (гамма) железо.
Эта фаза представляет собой твердый раствор углерода в ГЦК Fe с максимальной растворимостью 2,14% С. При дальнейшем нагреве она превращается в ОЦК феррит при 1395°С. γ-аустенит нестабилен при температурах ниже температуры эвтектики (727°C), если его не охладить быстро.
Альфа-железо или ферритСуществующий при низких температурах и низком содержании углерода, альфа-феррит представляет собой твердый раствор углерода в ОЦК Fe. Эта фаза стабильна при комнатной температуре. На графике это можно увидеть в виде полоски на левом краю с осью Y слева и A2 справа. Эта фаза является магнитной ниже 768°C.
Он имеет максимальное содержание углерода 0,022 % и превращается в γ-аустенит при 912°C, как показано на графике.
Цементит Цементит, метастабильная фаза этого сплава с фиксированным составом Fe3C, является метастабильной фазой этого сплава. При комнатной температуре очень медленно разлагается на железо и углерод (графит).
Это длительное время разложения, и оно займет намного больше времени, чем срок службы приложения при комнатной температуре. Другие факторы, такие как высокие температуры и добавление определенных легирующих элементов, могут влиять на это разложение, способствуя образованию графита.
Цементит твердый и хрупкий, что делает его идеальным для армирования стали. Его механические свойства определяются его микроструктурой, которая определяется тем, как он смешивается с ферритом.
Мы попытались охватить все термины, связанные с фазовой диаграммой железа и углерода, включая различные фазы и термины, используемые в ней, чтобы лучше понять. Надеюсь, вам понравилась эта статья о диаграмме равновесия железо-углерод . Пожалуйста, оставьте свой отзыв в комментарии ниже.
FAQ (Часто задаваемые вопросы)
Что такое диаграмма фазового равновесия железо-углерод?
Фазовая диаграмма железо-углерод представляет собой диаграмму равновесия двух элементов .