Диаграмма состояния Fe-C

Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов

Комп-тами яв-ся Fe, С и цементит.

1. Fe –Ме серебристо-светлого цвета. Имеет высокую t плавления – 1539^o С; В Т сост-нии может нах-ся в 2 мод-циях. При t ниже 911^o С - с ОЦК реш. 911…1392^o С - с ГЦК. Выше 1392^o С FeОЦК реш. (). Крит-ую t 911^oС превр-ния обоз-ютточкой , а t1392^o С превр-ия - точкой А₄. 768^o С обозначается А₂. Fe тех-ой чистоты обладает твердостью (80 НВ) и прочностью (предел прочности – , предел текучести – ) и высокими характ-ами пластичности (относ-ое удлинение – , а относ-ое сужение – ). Fe хар-ся высоким модулем упр-ти, наличие кот-ого прояв-ся и в сплавах на его основе, обеспечивая высокую жесткость деталей.Fe со многими элементами образует р-ры: с Ме – р-ры замещения, с С, N и Н – р-ры внедрения.

2. С. Обладает полиморфным превращением, в зав-ти от условий образ-ния существует в форме графита с ГЦК реш или в форме алмаза со сложной кубической реш. В сплавах Fe-C, С нах-я в состоянии тв.р-ра с Fe и в виде хим.соед-ия – цементита (Fe₃C), а также в свободном состоянии в виде графита (в серых чугунах).

3. Цементит (Fe₃C) – хим.соед-иеFe-C(карбид железа), содержит 6,67 % C. Кр.реш состоит из ряда октаэдров, оси кот-х наклонены друг к другу.T плавления точно не установлена (1250, 1550^o С).Имеет высокую твердость (более 800 НВ).но низкую, практически нулевую, пластичность. Такие св-ва яв-ся следствием сложного строения кр.реш. Способен образ-ать тв.р-ры замещения. АтомыС могут замещ-ся атомами неМе: N, O; атомы железа – Ме: Mn, Cr, W и др. Такой тв.-ор на базе реш-ки цементита наз-ся легированным Ц. Ц– соед-ие неустойч-ое и при опр-ых усл-ях распад-ся с образ-ем своб-огоС в виде графита. В сис-ме Fe-C сущ-ют фазы: Ж, Ф, А, Ц.

1. Ж. В Ж сост-ии Fe хорошо растворяет С в любых пропорциях с образ-ем однородной Ж фазы.

2. Ф – тв.р-ор внедрения С в -железо.

имеет переменную предельную раств-сть С: мин-ую – 0,006 % при комнатной t (точка Q), макс-ую – 0,02 % при 727^o С (точка P). С располагается в дефектах решетки.выше 1392^o С существует высокотемпературный Ф (), с предельной раств-остьюС 0,1 % при 1499^o С (точка J). Св-ва Ф близки к св-ам Fe. твердость – 130 НВ, предел прочности – и пластичен (относ-ое удлинение – ).

3. А – тв.р-ор внедрения С в -железо.С занимает место в центре ГЦК реш-ки. А имеет переменную пред-ую раств-остьС: мин-ую – 0,8 % при 727^o С (точка S), макс-ую – 2,14 % при 1147^o С (точка Е). Твердость 200…250 НВ, пластичен (относительное удлинение – ).

4. Ц – характеристика дана выше. Есть фазы: Ц_I, Ц_II,Ц_III. Хим и физ св-ва одинаковы. Влияние на мех св-ва сплавов оказывает различие в размерах, кол-ве и расположении этих выделений. Ц_I, выд-ся изЖ фазы в виде крупных пластинчатых крист-ов. Ц_II выд-ся изА и располаг-ся в виде сетки вокруг зерен А (при охлаждении – вокруг зерен П). Ц_III выд-ся из Ф  в виде мелких включений располаг-ся у границ Ф зерен.