11. Тип диаграммы состояния сплавов Mg - Ca
Исследованию диаграммы состояния Са—Mg посвящено большое числоэкспериментальных работ, подробный обзор которых можно найти в справочной литературе. На рис. приведен обобщенный вариант диаграммысостояния Са—Mg. В сплавах системы образуется одно конгруэнтно-плавящееся при 715 °С соединение Mg2Ca. Это соединение образует две эвтектики: (Mg) + Mg2Ca и Mg2Ca + βСа), кристаллизующиеся, соответственно, при температурах 516,5 и 445 °С. Растворимость Са в Mg при эвтектическойтемпературе достигает 0,83 % (ат.). Mg практически не растворяется в Са.
Кристаллическая структура соединения Mg2Ca гексагональная типа MgZn2(фаза Лавеса), а - 0,623 нм, с = 1,012 нм.
12. Из каких компонентов состоят сплавы железа с углеродом по диаграмме Fe-Fe3 c
Графическая зависимость фазового состава железо-углеродистых сплавов от температуры и концентрации углерода. Она относится к группе двойных сплавов, состоящих из двух компонентов: железа и карбида железа состава Fe-Fe3C
Железо, как компонент, проявляет свойства полиморфизма и в процессе охлаждения от жидкого состояния до комнатной температуры четыре раза меняет тип и параметры кристаллической решетки. В интервале температур от 1539 °С (температура плавления железа) и до 1392 °С оно имеет модификацию Feδ. У такого железа объемно центрированная кубическая решетка с параметром 0,293 нм.
От 1392 до 911 °С железо имеет модификацию γ, которая характеризуется гранецентрированной кубической решеткой с параметром 3,64 нм.
В интервале температур 911–768 °С железо вновь приобретает объемно-центрированную кубическую решетку, но с параметром 0,290 нм, получившую название β-железа. И, наконец, при температурах ниже 768 °С при сохранении прежнего типа кристаллической решетки (объемно-центрированный куб) параметр ее становится равным 0,288 нм. Такая модификация получила название α-железо.
При температурах свыше 768 °С железо не магнитное, а при температурах ниже 768 °С железо становится магнитным.
Чистое железо располагается на крайней левой ординате диаграммы состояния.
Другим компонентом диаграммы является карбид железа состава Fe3C, называемый цементитом. В соответствие с формулой он содержит (по последним данным) 6,69 % углерода (С). Поскольку в процессе нагрева цементит склонен к распаду, определить его температуру плавления довольно трудно. В большинстве литературных источников эта температура составляет примерно 1250 °С.
В системе железо-углеродистых сплавов цементит является самой твердой структурной составляющей, но вместе с тем и самой хрупкой. Твердость чистого цементита по Бринеллю составляет около 7840 МПа (800 кгс/мм2). В этом отношении цементит уступает по твердости только алмазу. Кристаллическая решетка цементита – сложная ромбическая.
13. Линии диаграммы Fe-Fe3 c
Любая линия диаграммы представляет собой границу предельного существования той или иной фазы в чистом виде. Образно говоря, любую линию диаграммы можно сравнить с государственной границей. Пересекли такую границу – по другую ее сторону совершенно другое население с совершенно другой конституцией. Точно так же происходит и со сплавами. Пересечение сплавом любой линии диаграммы в процессе его нагревания или охлаждения приводит к существенному изменению структуры и свойств этого сплава.
Линия ABCD. Эта линия получила название линии ликвидус. Она указывает на то, что любой сплав, лежащий при температурах выше этой линии, находится полностью в жидком состоянии, представляя собой однородную жидкую фазу
Линия AHJECF. Эта линия называется линией солидус и говорит о том, что любой сплав, лежащий ниже этой линии, находится полностью в твердом состоянии.
Линия AHN. Эта линия является границей предельной растворимости углерода в δ-железе. Слева от этой линии находится область существования чистой δ-фазы
Линия NJESG. Эта линия является границей предельной растворимости углерода в γ-железе. Внутренняя часть этой области является областью существования аустенита в чистом виде
Линия QPG. Эта линия является границей предельной растворимости углерода в α-железе. Слева от этой линии находится область существования чистого низкотемпературного феррита
Линия HJB. Эта линия является границей перитектической реакции, сущность которой заключается в том, что при пересечении сплавом в процессе его охлаждения этой линии δ-фаза взаимодействует с жидкой фазой, образуя аустенит
Линия ECF. Эта линия является границей эвтектической реакции, сущность которой заключается в том, что при пересечении сплавом этой линии в процессе его охлаждения из жидкой фазы одновременно выделяются аустенит и цементит, образуя механическую смесь, называемую ледебуритом
Линия PSK. Эта линия является границей эвтектоидной реакции, сущность которой заключается в том, что при пересечении сплавом в процессе его охлаждения из аустенита одновременно выделяются феррит и цементит, образуя механическую смесь, называемую перлитом
Линия ES. Эта линия является границей перенасыщения аустенита углеродом. При пересечении сплавом этой линии в процессе его охлаждения из аустенита выделяется вторичный цементит
Линия PQ. Эта линия является границей перенасыщения феррита углеродом. При пересечении сплавом этой линии в процессе его охлаждения из феррита выделяется третичный цементит