Диаграмма состояния железо-углерод. Область эвтектоидной точки.
Содержание книги
- Кристаллическая решетка и основные параметры. Направления и кристаллографические плоскости.
- Дефекты кристаллической решетки.
- Прочность, твердость, пластичность и их характеристики.
- Технологические свойства материалов.
- Диаграмма состояния железо-углерод. Область точки эвтектики.
- Диаграмма состояния железо-углерод. Область эвтектоидной точки.
- Примеси в сталях и их влияние на свойства
- Низкоуглеродистые стали.. Высокоуглеродистые стали.. Легированные стали.. Закалка, отжиг, нормализация.
- Химико-термическая обработка: цементация, азотирование.
- Диэлектрические материалы. Виды поляризации.
- Полимерные материалы. Термопластичные пластмассы
- Полимерные материалы. Термореактивные пластмассы
- Керамика. Виды, состав и изготовление.
- Полупроводниковые материалы и их свойства.
- Получение полупроводниковых материалов
- Магнитные материалы. Строение и свойства.
- Магнитодиэлектрики и их свойства.
- Припои и флюсы. Высокоомные провода.
- Технология и ее характеристики
- Основные характеристики технологического процесса
- Технологическая подготовка производства
- Технологичность деталей. Показатели технологичности
- Основные этапы проектирования технологического процесса.
- Деформация. Влияние на структуру металла.
- Горячая и холодная объемная штамповка.
- Накатка резьб и мелкомодульных зубьев.
- Штамповка: высадка, вырубка, гибка.
- Штамповка: вытяжка, ударное выдавливание, зачистка.
- Точение. Основные параметры.. Шлифование. Область применения.
- Методы создания поверхности с низкой шероховатостью.
- Изготовление деталей из керамики.
- Механическая обработка необожженных заготовок
- Литье металлов в песчаные формы и по выплавляемым моделям.
- Основные виды электрофизикохимической обработки.
- Электрополировка. Электроразмерная обработка.
- Ультразвуковая обработка: очистка деталей.
- Плазменная обработка и ее возможности
- Лазерная обработка и ее достоинства
- Виды подложек и их характеристики
- Технологический процесс получения кремневых подложек: резка, шлифовка.
- Технологический процесс получения кремневых подложек: электрохимическаяполировка
- Фотопечать. Фотохимическое изготовление изображений
- Изготовление шкал и шильдиков: гравирование, сеткография
- Элементы СВЧ тракта и их изготовление
Диаграмма фазового равновесия (диаграмма состояния) железо-углерод (иногда говорят железо-цементит) — графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.
Железо образует с углеродом химическое соединение Fe3C цементит. Так как на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода до 6,67 %, то рассматриваем часть диаграммы состояния от железа до цементита. Поскольку цементит - фаза метастабильная, то и соответствующая диаграмма называется метастабильной (сплошные линии на рисунке).Для серых чугунов и графитизированных сталей необходимо рассматривать стабильную диаграмму железо-графит (Fe-Гр), поскольку именно графит является стабильной фазой. Цементит образуется намного быстрее графита и во многих сталях и белых чугунах может существовать достаточно долго. В серых чугунах графит существует обязательно.
Фазы:
1. Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.
2. Феррит — Твёрдый раствор внедрения углерода в α-железе с ОЦК (объёмно-центрированной кубической) решёткой.Феррит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную — 0,006 % при комнатной температуре (точка Q), максимальную — 0,02 % при температуре 727 °C (точка P). Атомы углерода располагаются в центре грани или (что кристаллогеометрически эквивалентно) на середине рёбер куба, а также в дефектах решетки.
3. Аустенит (γ) — твёрдый раствор внедрения углерода в γ-железе с ГЦК (гране-центрированной кубической) решёткой.
Атомы углерода занимают место в центре гранецентрированной кубической ячейки.
Предельная растворимость углерода в аустените — 2,14 % при температуре 1147 °C (точка Е).Аустенит имеет твёрдость 200—250 НВ, пластичен, парамагнитен.
При растворении других элементов в аустените или в феррите изменяются свойства и температурные границы их существования.
4. Цементит (Fe3C) — химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), со сложной ромбической решёткой, содержит 6,67 % углерода. Он твёрдый (свыше 1000 HВ), и очень хрупкий. Цементит фаза метастабильная и при длительным нагреве самопроизвольно разлагается с выделением графита.
5. Графит — фаза состоящая только из углерода со слоистой гексагональной решёткой. Плотность графита (2,3) много меньше плотности всех остальных фаз (около 7,5 — 7,8) и это затрудняет и замедляет его образование, что и приводит к выделению цементита при более быстром охлаждении. Образование графита уменьшает усадку при кристаллизации, графит выполняет роль смазки при трении, уменьшая износ, способствует рассеянию энергии вибраций.
Эвтектоидная точка.
Соответствует составу твердого раствора, который при охлаждении инвариантно преобразуется в смесь двух или более твердых фаз.
|
