67.Коміртектіболаттар. Fe-c күйдиаграммасы.

Көміртекті болаттар деп құрамында 0,02..2,14% көміртегі бар, кристалдану нәтижесінде аустенит түзитін темір көміртекті бар, кристалдану нәтижесінде аустенит түзитін темір көміртекті қорытпа.

Теміркөміртек күй диаграммасы – темір көміртекті қорытпалардың болат пен шойын құрылымы бойынша тура негізгі түсінік береді. Теміркөміртек диаграммасының негізін қалаған 1968 ж. Д.К.Чернов болып табылады.Чернов ең бірінші болып болатта критикалық нүктелердің барын және көміртегі

мөлшері бойынша олардан орналасуының тәуелділігін көрсетті.Темір көміртек диаграммасы темірден көміртекке дейін таралуы тиіс. Темір көміртекпен химиялық қосылыс түзеді - Fe3C.Әр тұрақты химиялық қосылысты компонент түрінде, ал диаграмманы бөлімдермен қарастыруға болады. Практика жүзінде көміртегі мөлшер 5% дейінгі металдың қорытпалар

қолданылғандықтан, құрамында 6,67% көміртегі бар цементитті күй диаграммасын

қарастырамыз

68.Шойыннын классификациясы.

Шойындардың болаттан айырмашылығы: құрамында жоғары көміртегінің және қоспалардың болуы: технологиялық көрсеткіштері бойынша құю қасиеті жоғары пластикалық деформацияға аз икемді болуы, пісіру конструкциясында қолданылмайды. Шойындарды көміртегінің күйіне байланысты келесідей ажыратады:

●Ақ шойын – көміртегі байланысқан түрінде болады, бұзғанда ақ түсті және металдық жылтыр болып келеді.

●Сұр шойын – барлық көміртегі және оның көп бөлігі бос күйінде, графит түрінде болады, ал 0,8 % көміртегі байланысқан түрінде болады. Графиттің көп мөлшеріне байланысты оның сынығы сұр түс береді.

●Жарым – жартысы – көміртегінің жартысы бос күйінде, графит түрінде болады, 2 %-н астам көміртегі цементит түрінде болады. Техникада аз қолданылады.

69.Темір-графит күй диаграммасы. Графиттеу процесі.

Өзгеру нәтижесінде көміртегі темірмен химиялық байланысқа қана түсіп қоймай, жай күйде графит түрінде болініп шығады. Сұйық фаза, аустенит және феррит графитпен тепе – тең күйде болуы мүмкін. Темір-графит күй диаграммасы 11.1 суретте штрихты сызықтармен көрсетілген.Диаграмма сызықтары темір-цементит диаграмма сызықтарынан жоғары орналасқан. Эвтектикалық және эвтектоидттық айналу температурасы 1153˚С және 738˚С. С, Е, S нүктелері – солға жылжытылған және сәйкесінше С-ң 4,24; 2,11 және 0,7 % концентрацияда болады.

Жоғары температурада цементит графит бөлу арқыры бөлінеді, сондықтан темір –

цементит күй – жағдай диаграммасы метастабильді, ал темір – графит диаграммасы – стабильді. Темір және көміртек қорытпаларында графиттің түзілу процесі – графитизация деп аталады. Графит – бұл көміртектің полиморфты модификациясы. Графит құрамында 100% көміртегі болуына байланысты, сұйық фаза және аустенит құрамы бойынша графиттен гөрі цементитке жақын. Сәйкесінше, цементиттің сұйық фазасының және аустениттің түзілуі графитке қарағанда жеңіл жүруі керек. Басқа жағынан, қыздыру кезінде цементит темірмен көміртегіге ыдырайды. Сәйкесінше, графит цементитке қарағанда аса стабильді фаза болып келеді. Графиттің шойынан түзілуінің екі жолы бар:

1.Қолайлы графиттің сұйық фазасынан түзілуі қолайлы жағдайда тікелей болады (сұйық фаза графит кристализациясының дайын ортасының болуы және өте жай суыту).

2.Бұрын түзілген цементиттің ыдырауында. 738˚С-н жоғары температурада цементит схема бойынша аустенит пен графит қоспасына ыдырайды.

Fe3C → 3Fey(C) + C (графит)

738˚С төмен температурада цементиттің ыдырауы схема бойынша іске асады.

Fe3C → 3Fea(C) + C (графит)

Цементиттің ыдырау сатысы суытудың аз жылдамдығында көбірек болады.

Эвтектика құрамына кіретін сұйық фазадағы, сонымен қатар цементиттің және бірінші ретті цементиттің ыдырауындағы графитизацияны, графитизацияның бірінші сатысы деп атайды. Екінші ретті графитизацияның аустениттен бөлінуін – графитизацияның өткінші сатысы деп атайды. Перлит құрамына кіретін цементиттің нәтижесінде түзілген графитизацияның, сонымен қатар эвтектоидттық түзілуі – графитизацияның екінші сатысы деп атайды. Шойын құрылымы графитизация сатысына байланысты, яғни ондағы көміртегінің белгілі-бір

мөлшерінің байланысқан түрде болуына 738˚С-н жоғары температурада ұстау цементиттің графитизацисына әкеліп соғады . Егер процесті толық аяқтаса, онда жоғары температурада құрылым аустениттен және графиттен құралатын болады, ал суытқаннан кейін перлит пен графиттен тұрады. 1-ші ретті графитизация процесі аяқталмаған болса, онда 738˚ С-н жоғары температурада құрылым аустенит, графит және цементиттен тұрады, ал одан төмен температурада перлит,

графит және цементиттен тұрады. Критикалық нүкте арқылы өтуінде аустениттің перлитке ауысуын және критикалық төмен температурада ұстау перлит құрамындағы цементиттің ыдырауына әкеп соғады. Егер процесс толығымен аяқталса құрам ферриттен және графиттен, ал процесс аяқталмаған жағдайда перлит, графиттен және ферриттен тұрады.