2015-05-26
978
Структурные составляющие, характерные для сталей и белых чугунов представлены в табл. 8.2.
Таблица 8.2
Структурная классификация железоуглеродистых сплавов
| Содерж. С,% | Название сплава | Структура при комнат-ной температуре | Применение сплавов |
| < 0,006 | Чистое железо | Ф | Ограниченное применение |
| 0,006 – 0,02 | Техничес. железо | Ф+ЦIII | Сердечники трансфор- маторов |
| 0,02 – 0,8 | Доэвтектоидная сталь | Ф+П | Детали машин и конст- рукций |
| 0,8 | Эвтектоидная сталь | П | Режущий и меритель-ный инструмент |
| 0,8 – 2,14 | Заэвтектоидная сталь | П+ЦII | |
| 2,14 – 4,3 | Доэвтектический белый чугун | П+ЦII+Л | Детали машин с высокой износоустойчивостью, получаемые литьем |
| 4,3 | Эвтектический белый чугун | ледебурит Л (П+Ц) | |
| 4,3 – 6,67 | Заэвтектический белый чугун | Л+ ЦI | |
| Примечание:сокращения: Ф = Feα– феррит; П = (Ф+Ц)– перлит; ЦI, ЦII, ЦIII–цементит (первичный, вторичный, третичный); Л = (П+Ц)– ледебурит. |
Из табл. 8.2 следует, что в зависимости от содержания углерода при нормальной температуре стали имеют следующие структурные составляющие: феррит, перлит, цементит.
Техническое железо содержит от 0,006 (точка Q на диаграмме состояния) до 0,02 % углерода (точка Р) (см. рис. 8.1). Его микроструктура представляет собой феррит и третичный цементит по границам зерен феррита, которые наблюдаются под микроскопом при больших увеличениях (рис. 8.2, б). Выделения третичного цементита по границам зёрен очень вредны, т. к. снижают прочность и ударную вязкость.
Рис. 8.2. Микроструктура технически чистого железа (0,01 % С): а – видны ферритные зёрна, х300; б – по границам ферритных зёрен видна цепочка карбидных частиц ЦIII, х1000; в – рисунок
2.3.1. Структура сталей. Д оэвтектоидные стали имеют ферритно-перлитную структуру (рис. 8.3). Здесь светлые зерна представляют собой феррит, а темные участки – перлит.
Рис. 8.3. Микроструктура доэвтектоидной стали с содержанием углерода: а – 0,1 %, х250; б –0, 3 %, х250; в – рисунок
Количественное соотношение феррита и перлита зависит от массовой доли углерода в стали. Поскольку феррит при комнатной температуре содержит очень мало углерода (менее 0,006 %), то основным носителем углерода в доэвтектоидной стали является перлит, характеризующийся постоянной массовой долей углерода (0,8 %). Поэтому с увеличением в стали массовой доли углерода доля перлита в структуре увеличивается, а феррита соответственно уменьшается (см. рис. 8.3, а и б).
Микроструктура эвтектоидной стали (рис. 8.4) представляет собой полосчатую структуру перлита, которая хорошо просматривается при увеличениях более х450. Перлит состоит из чередующихся белых полос феррита и темных полос цементита[3].
а б
Рис. 8.4. Микроструктура эвтектоидной стали (0,8 % С): а – фотография, х500; б – схема микроструктуры
Микроструктура заэвтектоидной стали – перлит с сеткой вторичного цементита по границам зерен (рис. 8.5).
а б
Рис. 8.5. Микроструктура заэвтектоидной стали (1,2 % С):
а – фотография, х300; б- схема микрострктуры
