Диаграмма состояния железо-углерод. Область точки эвтектики.
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 называетсяметастабильной(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.
|
