кубічна (ОЦК). Атом вуглецю розташовується в центрі грані куба, де поміщається сфера радіусом 0,29 радіуса атома заліза (R), а також у вакансіях, дислокаціях і т.д. Під мікроскопом ферит виявляється у вигляді однорідних поліедріческіх зерен.
Аустеніт (А)? твердий розчин (впровадження) вуглецю та інших домішок в g -заліза. Гранична розчинність вуглецю в g -заліза? 2,14%. Кристалічна решітка аустеніту гранецентрированная кубічна (ГЦК). Атом вуглецю в решітці g -заліза розташовується в центрі елементарної комірки, в якій може поміститися сфера радіусом 0,41R, і в дефектних областях кристала. Мікроструктура аустеніту? поліедріческіх зерна.
Цементит (Ц)? ця хімічна сполука заліза з вуглецем? карбід заліза Fe 3 C. У цементиті міститься 6,67% вуглецю. Цементит має складну ромбічну решітку з щільною упаковкою атомів.
2. Двофазні компоненти:
Перліт? це евтектоід, що складається з двох фаз? фериту і цементиту. утворюється перліт при температурі нижче 727 ° С в результаті розкладання аустеніту на ферит і цементит. Зміст вуглецю в ньому дорівнює 0,8%.
Ледебурит? це евтектика, що складається з аустеніту і цементиту, що утворюється при концентрації вуглецю 4,3% в діапазоні температур 1147-727 ° С. При температурі нижче 727 ° С аустеніт перетворюється на перліт, і ледебуріт складається з суміші перліту і цементиту.
Розглянемо структурні складові у різних областях діаграми Fe-Fe 3 C.
Вище лінії ликвидус (ABCD), незалежно від концентрації вуглецю, система знаходиться в рідкому стані (рідка фаза). По лінії ликвидус починається процес кристалізації сплавів. При цьому залежно від концентрації вуглецю происходи кристалізація різних однофазних компонентів:
§ по лінії АВ відбувається кристалізація ферріта- d;
§ по лінії ВС? кристалізація аустеніту;
§ по лінії CD? кристалізація цементиту.
Процес кристалізації закінчується на лінії солидус (AHJECF). У проміжку між лініями ліквідус і солидус система являє собою комбінацію з рідкої фази і одного з однофазних компонентів: область AHJB? рідка фаза + ферріт- d; область BJEC? рідка фаза + аустеніт; область DCF? рідка фаза + цементит.
По лінії солидус процес кристалізації завершується. Структура сплаву нижче лінії солидус залежить від концентрації вуглецю. Нижче лінії АН (область AHN) сплав має однофазну структуру ферріта- d; нижче лінії HJ (область HJN) сплав складається з двох фаз? аустеніту і ферріта- d, це пояснюється тим, що наявний в сплаві вуглець (більше 0,8%) не може бути повністю пов'язаний в ферріт- d і утворює аустеніт; нижче лінії JE (область NJESG) сплав має однофазну структуру аустеніту; по лінії ЄС (вміст вуглецю від 2,14 до 4,3%) сплав кристалізується з утворенням аустеніту, надлишок вуглецю йде на формування цементиту з утворенням евтектики (ледебуриту), таким чином нижче лінії ЄС до температури 727 ° С сплав має структуру аустеніт + цементит + ледебуріт; в точці С з рідкої фази одночасно кристалізується аустеніт і первинний цементит з утворенням ледебуріта; по лінії CF в сплаві зберігається первинний цементит і його структура (аж до лінії 727 ° С)? цементит + ледебуріт.
Подальші зміни структури затверділого сплаву відбуваються в результаті фазових перетворень в ньому.
Внаслідок зменшення розчинності вуглецю в аустеніт по лінії SE відбувається виділення його надлишку з утворенням вторинногоцементиту. Нижче цієї лінії і до температури 727 ° С структура сплаву? аустеніт + вторинний цементит.
По лінії GS з аустеніту відбувається виділення кристалів ферріта- a, таким чином структура в області GSP? аустеніт + ферит. В області QPG сплав має однофазну структуру ферріта- a. По лінії QP, через зниження розчинності вуглецю в фериті з нього виділяється третинний цементит і нижче цієї лінії структура сплаву? ферит + цементит.
По лінії PSK (727 ° С) відбувається евтектоїдна перетворення з розпадом аустеніту на ферит і цементит, при цьому утворюється евтектоїдна суміш (перліт). При цьому, залежно від концентрації вуглецю будуть спостерігатися наступні структури:
§ нижче лінії PS? ферит + перліт;
§ при концентрації вуглецю 0,8% (точка S)? перліт;
§ при концентрації вуглецю 0,8-2,14%? цементит вторинний + перліт;
§ при концентрації вуглецю 2,14-4,3%? перліт + цементит + ледебуріт (перліт + цементит);
§ при концентрації вуглецю 4,3-6,67%? цементит + ледебуріт (перліт + цементит).
З урахуванням вищевикладеного розглянемо перетворення, що відбув...
