11.Диаграмма состояния железо-цементит.
Основными фазами явл.:
1)жидкий расплав углерода в железе.
2)феррит(Ф)- твердый раствор внедрения углерода в альфа-железо.феррит –мягкая пластичная фаза.
3)аустенит(А)-твердый раствор внедрения углерода в альфа-железо ,пластичен,но более прочный,чем феррит.
4)цементит(Ц)-хим. Соединение железе с углеродом ,характериз. Высокой твердостью,легко цапает стекло,очень хрупок, имеет почти нулевую пластичность.
5)графит –углерод, выделяющийся в железоуглеродистых сплавах , в свободном сотоянии,имеет гексагональную соистую кристалл. решетку,мягкая фаза ,обладает низкой прочносью.
6)ледебурит(Л)механическая смесь аустенита и цементита, хрупок,обладает хорош. Литейными свойтвами,большая прочность.
7)Перлит(п)-механ. Смесь феррита и цементита,твердая и прочная фаза.
12. Структуры углеродистых сталей и чугунов.
По структуре сталь бывает: доэвтектоидная(С<0,8%), эвтектоидная(С=0,8%) и заэвтектоидная сталь(С>0,8%). Доэвтектоидная сталь: Ф+П, П – тёмный, твёрдый, HB 180, Ф – светлый, более мягкий, пластичный, HB 80. Эвтектоидная сталь: 100% П. Заэвтектоидная сталь: П+Ц. Ц – HB 800, П - HB 180.
Микроструктуры углеродистых сплавов и изменения в их строении в зависимости от, содержания углерода отражает диаграмма состояния железозо-цементит. Основными элементами микроструктуры железоуглеродистых сплавов являются: феррит, аустенит, перлит, ледебурит, графит.
Феррит – твердый раствор внедрения углерода в Fe(a). Растворимость углерода в Fe(a) составляет 0,02 % при температуре 727°С и 0,006 % при температуре 20°С. Феррит имеет низкую прочность и высокую пластичность. Структура феррита под микроскопом видна в виде светлых зерен сотообразной формы различной величины.
Аустенит – твердый раствор внедрения углерода в Fe(y). Растворимость углерода в Fe(y) составляет 2,14 % при температуре 1147 °С и 0,8 % при температуре 727 °С. Характеризуется как пластичная структура. Структура аустенита представляет собой светлые зерна с характерными линиями двойникования.
Цементит – химическое соединение железа с углеродом Fe3С. В цементите содержится углерода 6,67 %. Цементит является твердой (800 НВ) и непластичной структурой. В железоуглеродистых сплавах встречается цементит первичный и вторичный. Первичным называется цементит, выделившийся в процессе кристаллизации из жидкой фазы. Вторичным - выделившийся из аустенита. Первичный цементит виден в микроструктуре белых заэвтектических чугунов в виде белых игл Вторичный цементит встречается в структуре белых доэвтектических чугунов в виде белых полей или в структуре заэвтектоидных сталей в виде сетки
Перлит - механическая смесь феррита и цементита. Перлит содержит 0,8 % углерода прочность 800 МПа располагается в виде пластинок, то такой перлит называется пластинчатым, если в виде зерен – зернистым. Структура перлита под микроскопом видна в виде темных зерен пластинчатого строения.
Ледебурит - механическая смесь аустенита и цементита при 1147 °С и содержании углерода 4,3 %. При 727 °С и ниже ледебурит состоит из механической смеси перлита и цементита, Ледебурит хрупок, обладает хорошими литейными свойствами, большой твердостью.
ЧУГУНЫ
Белые
(Доэвтектические (С<4,3%) П+Ц(2)+Л, Эвтектические (С=4,3%)
Л Заэвтектические (С>4,3%) Л+Ц)
Серые (графит Ф, Ф+П, П Темные кривые полосы на светлом фоне
Прочность при сжатии, Ломкость, Литейные св-ва)
Ковкие
(Графит в виде хлопьев П, Ф Отжиг белого ч. Темные хлопья на светлом фоне Воспринимают ударные нагрузки, Знакопеременные )
Высокопрочные
(шаровидный графит Ф, Ф+П, П Темные округлые включения на светлом фоне Мех.св-ва,
Износостойкость, Свариваемость, Обрабатыв-ть)