Диаграмма состояния системы железо-углерод. Фазовые превращения сплавов железа

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Железо при различных температурах может существовать в четырёх полиморфных модификациях (Feδ,

Железо при различных температурах может существовать в четырёх полиморфных модификациях (Feδ,

Feγ, Feβ, Feα ).

Полиморфные превращения железа

Слайд 4

Feδ , парамагнитные свойства, a = 2,93 τ = 1536 -

Feδ , парамагнитные свойства, a = 2,93
τ = 1536 -

1392 оС
Feγ, парамагнитные свойства, a = 3,64
τ = 1392 – 910 оС
Feβ , парамагнитные свойства, a = 2,90
τ = 910 - 768 оС
Feα , ферромагнитные свойства, a = 2,88
τ = 768 – и ниже оС

Полиморфные превращения железа

Слайд 5

Диаграмма Fe - C представляет собой диаграмму двухкомпонентного сплава с ограниченной

Диаграмма Fe - C представляет собой диаграмму двухкомпонентного сплава с ограниченной

растворимостью одного компонента и нерастворимостью другого, осложнённую полиморфным превращением железа.
Существует два варианта диаграммы:
Fe – C – более равновесная диаграмма, очень медленное охлаждение;
Компонент А- железо, компонент В – углерод:
2) Fe – Fe3C –медленное, но несколько более быстрое охлаждение.
Компонент А- железо, компонент В – Fe3C (карбид железа)
Более часто пользуются вариантом 1, т.е. диаграммой сплава Fe – C

Диаграмма железо-углерод

Слайд 6

Диаграмма железо-углерод

Диаграмма железо-углерод

Слайд 7

Сплавы системы «железо-углерод» по количеству углерода в них делят на следующие

Сплавы системы «железо-углерод» по количеству углерода в них делят на следующие

группы:
1.техническое железо (0- 0,02% С);
2. доэвтектоидные стали (0,02-0,81% С);
3. эвтектоидная сталь (0,81% С)
3. заэвтектоидные стали (0,81- 2,14% С);
Таким образом, сплавы с содержанием С 0,02-2,14% – это стали. Чугуны- содержание С>2,14 %
4. доэвтектические чугуны (2,14 - 4,3%)
5. эвтектический чугун ( 4,3% С)
6. заэвтектические чугуны (>4,3% С)

Классификация сплавов железа по количеству в них углерода

Слайд 8

Линии на диаграмме железо-углерод АВСD – линия ликвидус , начало кристаллизации;

Линии на диаграмме железо-углерод

АВСD – линия ликвидус , начало

кристаллизации;
АЕСF – линия солидус, конец кристаллизации;
GSK – линия начала полиморфного перехода;
GPSK – линия конца полиморфного перехода;
МО – линия магнитного превращения;
ES – линия изменения растворимости углерода в Fe y;
PQ – линия изменения растворимости углерода в Fe α.
Слайд 9

Точки на диаграмме состояния Fe -C E – предельная растворимость углерода

Точки на диаграмме состояния Fe -C

E – предельная растворимость углерода

в Fey; 2,14% С
С – эвтектический чугун, 4,3% С;
Р – предельная растворимость углерода в Feα; 0,02% С
S – эвтектоидная сталь, 0,81% С
Слайд 10

Фазы в сплавах Fe - C Графит; Феррит – твердый раствор

Фазы в сплавах Fe - C

Графит;
Феррит – твердый раствор углерода

в Fe α;
Аустенит – твердый раствор углерода в Feу;
Цементит – химическое соединение FeзС, карбид железа;
Слайд 11

Структурные составляющие в сплавах Fe - C Перлит – эвтектоид, состоящий

Структурные составляющие в сплавах Fe - C

Перлит – эвтектоид, состоящий

из феррита и цементита;
Ледебурит высокотемпературный – эвтектика, состоящая из аустенита и цементита;
Ледебурит низкотемпературный – эвтектоид, состоящий из перлита и цементита.
Слайд 12

Структурные превращения в сплавах Fe – C различного состава Охлаждение технического

Структурные превращения в сплавах Fe – C различного состава

Охлаждение технического железа:
t1

– появление первых кристаллов аустенита;
t2 - заканчивается образование аустенита;
t3- начинается полиморфный переход, появляются первые кристаллы феррита;
t4- заканчивается полиморфный переход, весь аустенит превращается в феррит.
t5 – достигается предельная растворимость углерода в Feα , лишний углерод при снижении температуры выпадает в виде цементита третичного.
Таким образом, структура технического железа будет состоять из зерен феррита, по границам которых будет находиться цементит.