Компоненты и фазы железо – углерод

Fe – блестящий серый металл t_пл=1539˚C ρ=7,87 г/см³

Обладает всеми металлическими свойствами.

При нагреве испытывает аллотропические превращения

Fe_α → 911˚C Fe_γ 1392˚C → Fe_α(δ) 1539˚C

ОЦК ГЦК ОЦК

До 768˚С магнитно.

Выше 768˚С – парамагнитно.

768˚С – точка Кюри

Углерод (С) в железоуглеродистых сплавах находится в связанном или свободном состоянии.

t_пл=4000˚С ρ=…

2 аллотропические модификации:

граффито-гексогональная решетка

алмазо-сложная кубическая решетка

В зависимости от температуры и содержания С железоуглеродистые сплавы образуют ряд однофазных и двухфазных составляющих фаз.

К однофазным составляющим относятся следующие:

1. Феррит (Ф) ОЦК решетка.

Растворимость С в Ф 0,025% при t=727˚С, а при 20˚С – 0,006%

2. Аустенит – твердый раствор внедрения С в γ железе. А[Fe_γ(C)]

Пред. растворимость С в железе γ 2,14% при t=1147˚С, 0,8% при 727˚С.

Немагнитен, пластичен.

3. Цементит (Ц[Fe₃C]) (карбид железа)

6,67% углерода.

Очень твердый, хрупкий, царапает стекло.

К двухфазным составляющим относятся:

1. Перлит – механическая смесь феррита и цементита

0,8% С П(Ф+Ц)

Образуется при t=727˚С в результате распада твердого раствора аустентита.

Превращение ТР с образованием механической смеси кристаллов называется эвтектоидным, а смесь – эвтектоидом.

2. Ледебурит

Образуется при t=1147˚С из жидкого чугуна.

При t>727˚C

4,3% С

Превращение жидкости с образованием механической смеси кристаллов называется эвтектическим.

К железоуглеродистым сплавам относится железо, сталь и чугун.

Сталь – сплав Fe с C с содержанием С от 0,025% до 2,14%

Чугун – сплав Fe с содержанием С от 2,14% до 6,67%

…

Диаграмма состояния – графическое изображение равновесного превращения сплава в координатах t – концентрация.

Распад аустентита происходит по эвтектоидной реакции.

I. А[Fe_αC] →727˚С П [Fe_α(C) + Fe₃C]

II. Эфтектоидный распад