Общие положения. Линии диаграммы (критические температуры сплавов) означают изменение строения и свойств сплавов

Линии диаграммы (критические температуры сплавов) означают изменение строения и свойств сплавов.

Две верхние линии (ликвидус и солидус) обозначают первичные превращения сплавов, т.е. изменение строения при переходе из жидкого состояния в твердое и наоборот.

Линии ниже второй сверху называются линиями вторичных превращений (перекристаллизации), они обозначают изменение строения в твердом состоянии.

На диаграмме (рис. 1): Ж - жидкий расплав сталей; А - аустенит, твердый раствор углерода в железе с ГЦК решеткой – Fe_g (С); Ф - феррит, твердый раствор углерода в железе с ОЦК решеткой (практически чистое железо) – Fe_α(С); Железо Fе_a(С) ОЦК решеткой содержит (при 727ºС) 0,02% С; Ц - цементит, карбид железа, Fе₃C, содержит 6,67 % С; П - перлит, эвтектоид, т.е. механическая смесь кристаллов (зерен, пластин) Ф и Ц, П = Ф + Ц и содержит 0,8 % С.

Рассмотрим охлаждение стали 40: при температуре точки 3 из А начинает выделяться новая фаза Ф; от точки 3 до точки 4 количество вновь родившейся фазы Ф растет (отрезок справа, т.к. действует правило «родился → растет», т.е. отрезок, который растет, означает количество родившейся фазы). При этом в остатках А, из которого выделяется Ф (чистое железо), количество углерода растет по линии, на которой стоит точка 3; при t = 727°C, т.е. точка 4, в остатках А количество углерода равно 0,8%. Происходит А_(0,8%С) →П_(0,8%С), причем пока не закончится это превращение, температура постоянна и равна 727º С (см. участок 4 – 4’ на графике охлаждения); при t < 727°С происходит остывание стали и она состоит из перлит + феррит.

Рассмотрим нагревание стали У13: до точки 4 (727°С) сталь состоит из Ц (левый отрезок) и П (правый отрезок); в точке 4 (t = 727°C) П _(0,8%С) → A _(0,8%С), причем пока идет это превращение, температура постоянна (см. 4' - 4 на графике нагревания) и равна 727° С. Выше точки 4 (t > 727°С) количество родившейся фазы (А) увеличивается, а «старая» Ц (левый отрезок) уменьшается. При температуре точки 3 вся «старая» фаза Ц растворилась в А; при температуре от точки 3 до точки 2 идет нагревание А; в точке 2 - начало расплавления, т.е. родилась новая фаза Ж (отрезок слева, волнистая линия). От точки 2 до точки 1 количество вновь родившейся фазы Ж растет (отрезок волнистой линии слева растет); и в точке 1 весь сплав перешел в Ж (справа отрезка твердого А нет).