Структурный анализ ДС

1. Превращения при кристаллизации

Сплавы с содержанием (0 – 2.14)% С

Превращение перитектическое, С = К+1-Ф = 0

Для того, чтобы из 2-х фаз получилась одна необходимо, чтобы было равное соотношение фаз

Если пропорция нарушена, то одна из фаз в избытке.

После затвердевания кристаллизуются все сплавы с содержанием С до 2.14%, состоят они из 1 фазы аустенита.

Ледебуриты:

Крайне хрупкая структура, состав сплавов:

Сплавы с содержанием (2.14 - 6.69)% С

Все сплавы после завершения кристаллизации состоят из 2-х фаз А+Ц и все в структуре содержать эвтектику ледебурит.

!!! Наличие или отсутствие хрупкой эвтектики изменяет свойства сплавов и служит признаком для классификации этих сплавов на стали и чугуны.

Стали содержат С < 2.14%, не содержат эвтектику, чугуны содержат С 2.14 – 6.69%, содержат эвтектику.

1. Превращения в твердом состоянии

● SE – линия переменной растворимости углерода в аустените. Уменьшается от 2.14 до 0.8 при понижении температуры.

Из аустенита должен выделяться Ц_II;

● DQ – линия переменной растворимости углерода в феррите. При понижении температуры уменьшается от 0.02 до 0.006. Из феррита должен выделиться Ц_III;

● PSK

(●) S

Эвтектоидное превращение. Перлит. С = 2+1-3 = 0!

Ф ~ 87%, Ц ~ 13%, НВ = 2000 МПа, σ_В ~ 850 МПа, δ ~ 15%

Заключение: При переходе через линию PSK весь имеющийся в сталях и чугунах аустенит превращается в перлит.

1. Техническое железо С ≤ 0.02%

Основная фаза феррит, в структуре нет перлита.

Стали: С (0.02 – 2.14)%, фазы феррит и цементит, Ф >> Ц, в структуре всегда есть перлит.

Чугуны: С (2.14 – 6.69)%, фазы феррит и цементит, Ц ≥ Ф, в структуре всегда есть ледебурит. Из-за огромного количества цементита чугуны по цвету излома называются белыми.

Пример:

Чугуны

Белые чугуны в технике применить нельзя, т.к. они хрупкие, литейные их качества высокие. Если не устраивают их свойства – меняют структуру. Хрупкость возникает из-за того, что много цементита.

Идея: Fe₃C разложить на Fe (Ф) и С (графит), т.е графитизировать.

Доэфтектический чугун: П [ Ф+Ц] + Ц_II + Л [Л [Ф+Ц] +Ц]

- частичная графитизация, П + графит;

- полная графитизация, Ф + графит (хрупкая фаза)