О компанииСтатьиНапишите намНаш адресСправочникРегистрация

Меню

Статьи

Диаграмма состояния железо-углерод

Метастабильная система Fe-Fe3C. Перитектическое превращение δ + ж↔γ протекает при 1494 ± 2 °С. Предельная концентрация углерода в δ-фазе (точка Н)отвечает 0,1 % (по массе), или 0,46% (ат.). Для точки приняты значения 0,16% (по массе), или 0,74% (ат.), для точки В - значения 0,51% (по массе), или 2,33% (ат.). По данным термического анализа , линия ликвидус δ-фазы АВ - почти прямая, точке В соответствует 2,47% (ат.), предельная растворимость углерода в δ-Feсоставляет 0,5 % (эт.). Температура перитектической горизонтали равна 1496 ± 2°С, точке / отвечает 0,18 % (но массе), или 0,83 % (эт.).

Кривая ликвидус аустенита ВС, установленная по данным Руэра, Хондо, Эдкока, Умино и др. Предельная растворимость углерода в γ-Feпри 1147°С со­ставляет 2,14% (по массе), или 9,2% (ат.) ; при 1150°С 2,02% (по массе), или 8,7 % (ат.).

Кривая ликвидус цементита CD экспериментально не фиксируется. Первичный цементит выделяется только при закалке расплавов, содер­жащих до 5,5 % (по массе) С, а при нагреве белых заэвтектических чу­гунов цементит разлагается до плавления (Fe3C->Fe + Crp) . По рас­четным данным, виртуальная температура плавления цементита оцени­вается равной 1200...1450 °С . Возможно, цементит испытывает инконгруэнтное разложение при 1250...1300 °С.

В высокоуглеродистых сплавах, содержащих более 6,7 % (по массе) С после закалки из жидкого состояния в медную изложницу и ледяную воду наблюдали только Fe3C; других карбидов не обнаружено . Таким образом, метастабильная система при нормальном давлении огра­ничена цементитом. При повышении давления стабилизируются высшие карбиды Fe7C3, Fe2Cи Салм, однако при давлении 0,1 МПа выделение карбидов FeхC (Fe2C) наблюдали лишь при низкотемпературном отпуске закаленной стали.

Температура эвтектической горизонтали ECFпринята равной 1147°С, эвтектике (точке С)соответствует 4,30% (по массе), или 17,28 % (ат.) С .

Превращение у↔а (A3, кривая GS), исследованное многими автора­ми, также подтверждено последующими работами.

Эвтектоидная точка,  находится при 723 °С и 0,76 % (по массе), или 3,44% (ат.). Растворимость цементита в α-Fe(кривая PQ) очень мала и составляет 0,02% (по массе), или 0,095 % (ат.) Растворимость цементита в a-Feпри 723 °С равна 0,025 % (по массе).

Кристаллическая структура. Феррит имеет о. ц. к. структуру a-Fe. Период решетки a-Feравен 0,2862 им при 20 °С и линейно возрастает до 0,2899 нм при 910 °С . При 769 °С (точка Кюри) ферромагнитное a-Feпереходит в «немагнитное α-Fe» (точнее, в упорядоченное анти­ферромагнитное β-Fe) . Вследствие малой растворимости углерода в a-Fe[0,02 % (по массе)] период решетки  Тk-феррита практически такие же, как и чистого a-Fe. Атомы углерода в феррите занимают преимущественно октапоры. Выше 1392 °С γ-Fe превращается в парамагнитную δ-фазу, существующую при 1392-1536 °С. Период решетки о. ц. к. δ-Fe равен 0,2925 нм при 1392 °С и линейно растет до 0,2935 нм при 1536 °С . Температурная зависимость периода решет­ки для α-(β-) и γ-Feразличны. Период решетки δ-феррита с повыше­нием температуры увеличивается сильнее, чем α (β)-фазы и, по-видимо­му, растет с увеличением содержания углерода.

Аустенит имеет г. ц. к. структуру γ-Fe. Период решетки γ-Fe линей­но возрастает от 0,3637 нм при 911 °С до 0,368 нм при 1390 °С . Углерод растворяется в γ-Fe в виде С4 +  и занимает октапоры, образуя твердые растворы внедрения. С увеличением содержания углерода в аустените период решетки γ-фазы увеличивается.

Цементит Fe3C имеет ромбическую структуру .Периоды решетки: а = 0,45244±0,0005 нм, b  =  0,50885 ± 0,0005 нм, с = 0,67431 ± 0,0005 нм; Тем­пература перехода цементита из ферромагнитного в парамагнитное со­стояние (Тс) равна 215°С .

Карбид Fe7C3 получен только при высоких давлениях. Он имеет гексагональную структуру типа Сr7С3. Периоды решетки а = 0,6882 нм, с =  0,4540 нм. Установлено существование метастабильного карбида Fe2C (ε-карбид), выделяющегося при отпуске стали. При 150...200°С из закаленной стали выделяется ε-карбид с гексагональной решеткой, имеющей периоды а = 0,627 нм, с = 0,214 нм. Высшие карбиды весь­ма неустойчивы и при построении диаграммы состояния при нормаль­ных условиях не учитываются.

 

Наши партнёры

Спец-предложение

Предлагаем услуги по оптимизации геометрии разливочной оснастки с целью обеспечения повышения коэффициента использования металла и снижения осевой пористости слитков

подробнее

О компанииСтатьиНапишите намНаш адресСправочникРегистрация
© 2009
Создание сайтов в студии Мегагруп

При копировании материалов сайта размещение активной ссылки на steelcast.ru обязательно | статьи партнеров

Rambler's Top100
Диаграмма состояния железо-углерод