Информация к лекции "Сплав"

Лекция № 5

Сплавы.

Диаграмма состояния сплава. Критические точки превращения в сплавах

План

• Компоненты и фазы системы железо-углерод

• Диаграмма состояния сплавов железо-цементит

Компоненты системы железо-углерод

Железо – металл сероватого цвета. Температура плавления железа 1539С. Железо имеет две полиморфные модификации: α и γ .

Углерод является неметаллом. Три аллотропные формы углерода: графит, алмаз и карбин.

Фазы системы железо-углерод

В системе железо – углерод различают следующие фазы: жидкий раствор, твердые растворы (феррит и аустенит), а также цементит и графит.

Существуют твердые растворы внедрения и твердые растворы замещения

При образовании твердых растворов внедрения атомы растворенного компонента B размещаются между атомами растворителя A в его кристаллической решетке. При образовании твердых растворов замещения атомы растворенного компонента B замещают часть атомов растворителя (компонент A) в его кристаллической решетке.

Феррит (Ф) - твердый раствор углерода в α -железе

Аустенит (А) - твердый раствор углерода в γ-железе

Цементит (Ц) –

карбид железа Fe 3 C

Графит (Г) – мягкий, обладает низкими прочностью и электрической проводимостью

Ледебурит (Л) -

смесь аустенита и цементита

Перлит (П) –

смесь феррита и цементита

Диаграмма состояния сплавов железо-цементит

Линия ABCD является ликвидусом системы, а линия AHJECF – солидусом .

Координаты точек диаграммы железо-углерод

Точка диаграммы

Температура,

град.С

A

Содержание углерода, мас. %

B

1539

Точка диаграммы

1499

0

H

Температура,

град.С

E

J

1499

0,5

Содержание углерода, мас. %

1499

1147

0,1

C

N

Точка диаграммы

0,16

F

1147

1392

2,14

Температура,

град.С

4,3

0

P

1147

D

Содержание углерода, мас. %

1250

727

6,3

G

S

6,67

727

0,03

K

911

0

0,8

Q

727

600

6,67

O

0,01

600

6,67

Сплавы, содержащие до 0,03%С, называют техническим железом .

В зависимости от содержания углерода железоуглеродистые сплавы подразделяются на стали и чугуны .

Сталь – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода, не превыщающим 2,14%.

При содержании 0,8%С структура стали состоит только из зерен перлита, и поэтому называется эвтектоидной .

Структура доэвтектоидных сталей , содержащих менее 0,8%С, состоит из феррита и перлита.

Структура заэвтектоидных сталей , содержащих более 0,8%С, состоит из перлита и вторичного цементита.

Микроструктура заэвтектоидной стали

Чугунами называются сплавы железа с углеродом, содержащие углерода более 2,14%.

Чугуны, содержащие менее 4,3%С, называются доэвтектическими ; чугуны, содержащие 4,3%С, - эвтектическими , а чугуны, содержащие более 4,3%С, - заэвтектическими .

Микроструктура чугунов

Домашнее задание

Выписать термины:

1. Аустенит

2. Феррит

3. Цементит

4. Перлит

5. Ледебурит

6. Солидус