чці S при температурі 727 В° С і концентрації вуглецю в аустеніт 0,8% утворюється евтектоїдна суміш складається з фериту і цементиту, яка називається перлітом. Перліт виходить в результаті одночасного випадання з аустеніту частинок фериту і цементиту. p align="justify"> Лінія PQ показує на зменшення розчинності вуглецю в фериті при охолодженні і виділення цементиту, який називається третинним цементитом.
Отже, сплави, що містять менш 0,008% вуглецю (точкаQ), є однофазними і мають структуру чистого фериту, а сплави, що містять вуглець від 0,008 до 0,03% - структуру ферит + цементит третинний і називаються технічним залізом.
доевтектоїдної сталі при температурі нижче 727 В° С мають структуру ферит + перліт і заевтектоідние - перліт + цементит вторинний у вигляді сітки на межі зерен.
У доевтектичних чавунах в інтервалі температур 1147-727 В° С при охолодженні з аустеніту виділяється цементит вторинний, внаслідок зменшення розчинності вуглецю (лінія ES). По досягненні температури 727 В° С (лінія PSK) аустеніт, збіднений вуглецем до 0,8% (точка S), перетворюється на перліт. Таким чином, після остаточного охолодження структура доевтектичних чавунів складається з перліту, цементиту вторинного та ледебуріта перетвореного (перліт + цементит). p align="justify"> Структура евтектичних чавунів при температурах нижче 727 В° С складається з ледебуріта перетвореного. Заевтектичних чавун при температурах нижче 727 В° С складається з ледебуріта перетвореного і цементиту первинного. p align="justify"> Правило фаз встановлює залежність між числом ступенів свободи, числом компонентів і числом фаз і виражається рівнянням:
C = K + 1 - Ф,
де С - число ступенів свободи системи;
К - число компонентів, що утворюють систему;
- число зовнішніх факторів (зовнішнім чинником вважаємо тільки температуру, так як тиск за винятком дуже високого мало впливає на фазовий рівновагу сплавів у твердому і рідкому станах);
Ф - число фаз, що у рівновазі.
Сплав заліза з вуглецем, що містить 0,8% С, називається евтектоїдної сталлю. Його структура при кімнатній температурі перліт. p align="justify"> Визначимо процентний вміст вуглецю у фазах при температурі 1450 В° С. Для визначення вмісту вуглецю в фазах потрібно провести через даний температурний рівень лінію, паралельну осі концентрації до перетину з лініями HN, JN, JE, BC, CD і DF. Тоді проекція точки перетину цієї лінії з HN (точка a) на вісь концентрації вкаже кількість вуглецю (т.е.0.1% С), точка перетину з лінією JN (b) - 0.15% С, c лінією JE у складі твердої фази (точка c) - 0.35% С, з лінією ВС в рідкій фазі (точка d) - 1,5% С, з лінією CD (точка e) - 5.07% C і з DF (точка f) - 6.67% C.
Завдання 5. У чому полягає негативний вплив цементітной сітки на властивості інструментальної сталі У10 і У12? Який термічною обробкою можна її знищити? Обгрунтуйте вибраний режим термічної обробки. p align="justify"> Рішення. Стали марок У10-У12 йдуть на виготовлення різального інструменту, який не зазнає при роботі поштовхів, ударів і володіє високою твердістю (напилки, шабери, гострий хірургічний інструмент тощо). Зі сталі цих марок іноді виготовляють також прості штампи холодного деформування. p align="justify"> При нагріванні вуглецевої заевтектоідной стали вище Аcm (лінія ES) і повільному охолодженні після такого нагріву утворюється груба сітка вторинного цементиту, незважаючи на найвищу твердість цементітная сітка сильно охрупчиваются метал і може викликати викришування поверхні, а також вона погіршує інші механічні властивості. Цементітная сітка розташовується навколо зерен перліту. p align="justify"> Для усунення грубої сітки вторинногоцементиту заевтектоідние стали піддають нормалізації.
Нормалізацією називається нагрів доевтектоїдної стали до температури вище АС3, а заевтектоідной - вище Аcm на 40-50 В° С з подальшим охолодженням на повітрі.
При температурі нагріву заевтектоідной стали вище Аcm на 40-50 В° С маємо структуру аустеніту (100%). При зниженні температури до Аrm починають з'являтися перші зерна цементиту. При подальшому зниженні температури до Аr1 з аустеніту будуть утворюватися тільки зерна цементиту, а вміст вуглецю в що залишається аустените буде зменшуватися і при температурі Аr1 досягне 0,8%. Прискорене охолодження на повітрі сприяє тому, що цементит не встигає утворити грубу сітку, знижувальну властивості сталі. При зниженні температури нижче Аr1 з аустеніту буде утворюватися перліт. p align="justify"> заевтектоідних сталь після нормалізації має структуру перліту і цементиту.
