Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЗМУ_КР-зфо МиТКМ_АТ-фгос_07янв14 (1).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
890.88 Кб
Скачать

6.4. Разбор фазовых превращений в сталях и чугунах по диаграмме «железо-цементит».

Диаграмма фазового равновесия двухкомпонентной (бинарной) системы сплавов Fe – C в варианте Fe – Fe3C представлена в прил. 4 на с. 48. Её можно использовать для описания фазовых превращений в сталях и чугунах.

Надо знать, что обозначения критических точек и, соответственно, линий на диаграмме Fe – Fe3C является интернациональным, т.е. единым. А вот для обозначения фаз используются разные системы символов. Координаты критических точек, физический смысл линий и обозначения фаз приведены в таблицах 9, 10, 11.

Таблица 9

Фазы в системе Fe – C

Название фазы

Обозначение

Тип

кристаллической структуры

Феррит

Feδ(С)

Feα(С)

Ф

δ

α

ОЦК

Аустенит

Feγ(С)

А

γ

ГЦК

Цементит

Fe3С

Ц

Орторомбическая

Графит

Сгр

Г

Гексагональная

Расплав

Ж

L

Таблица 10

Критические точки диаграммы Fe – Fe3С

Критическая точка

Координаты

Физический смысл

СС, мас. %

Т,ОС

A

0

1539

Температура кристаллизации (плавления) чистого железа, или фазового перехода Feδ ↔ L

N(А4)

0

1392

Температура фазового перехода

Feδ ↔ Feγ в чистом железе

G(А3)

0

911

Температура фазового перехода

Feγ ↔ Feα в чистом железе

H

0,1

1499

Индикатор максимальной растворимости углерода в Feδ(С), или

δ-феррите

I

0,16

1499

Температура тройного равновесия при перитектическом превращении

LВ + δН ↔ γI

B

0,51

1499

E

2,14

1147

Индикатор максимальной растворимости углерода в Feγ(С), или аустените

C

4,3

1147

Температура тройного равновесия при эвтектическом превращении

LС ↔ γЕ + Fe3С

P

0,02

727

Индикатор максимальной растворимости углерода в Fe α (С), или

α-феррите

S

0,8

727

Температура тройного равновесия при эвтектоидном превращении

γS ↔ αP + Fe3С

Q

0,008

20

Индикатор уменьшающейся при понижении температуры растворимости углерода в Fe α (С), или

α-феррите

D

6,67

1250…1600

Индикатор виртуальной температуры плавления цементита Fe3С

F

6,67

1147

Правый конец изотермы ЕСF эвтектического превращения

K

6,67

727

Правый конец изотермы PSK эвтектоидного превращения

Таблица 11

Линии диаграммы Fe – Fe3С

Обозначение линии

Фазовое превращение

Название линии

AB

L ↔ δ

Ликвидус δ-феррита

BC

L ↔ γ

Ликвидус аустенита

CD

L ↔ Fe3С

Ликвидус цементита: начало кристаллизации цементита (первичного)

AH

L ↔ δ

Солидус δ-феррита

IE

L ↔ γ

Солидус аустенита

HIB

LВ + δН ↔ γI

Изотерма перитектического

превращения

HN

δ ↔ γ

Начало превращения δ-феррита в аустенит при охлаждении,

окончание превращения аустенита в δ-феррит при нагреве

IN

δ ↔ γ

Окончание превращения δ-феррита в аустенит при охлаждении,

начало превращения аустенита в δ-феррит при нагреве

ECF

LС ↔ γЕ + Fe3С

Изотерма эвтектического

превращения

ES

γЕ → γ + Fe3С

Сольвус аустенита: выделение избыточного (сверх прела растворимости) углерода из аустенита в виде цементита (вторичного) при охлаждении

GS

γ ↔ α

Начало превращения аустенита в α-феррит при охлаждении,

окончание превращения α-феррита в аустенит в при нагреве

GP

γ ↔ α

Окончание превращения аустенита в α-феррит при охлаждении,

начало превращения α-феррита в аустенит в при нагреве

PSK

γS ↔ αP + Fe3С

Изотерма эвтектоидного

превращения

PQ

αP → α + Fe3С

Сольвус α-феррита: выделение избыточного (сверх прела растворимости) углерода из аустенита в виде цементита (третичного) при охлаждении

Разбор процессов фазовых превращений при изменении температуры сплава по диаграмме фазового равновесия следует отражать в табличной форме (табл. 12).

Таблица 12

Разбор процессов первичной кристаллизации

и фазовых превращений в сплавах Fe – Fe3С

Текущее

значение

температуры,

ОС

Исходная фаза

Фазовое

превращение

(реакция)

Фазовый состав в результате

реакции

Схема

микроструктуры

1560

L0,08

Т < 1532

L0,08

L0,08 → δ0,01

L0,08 + δ0, 01

1507 < Т < 1532

L

L → δ

L + δ

1465 < Т < 1507

δ0,08

Т < 1465

δ0,08

δ0,08 → γ0,12

δ0,08 + γ0,12

1435 < Т < 1465

δ

δ → γ

δ + γ

895 < Т < 1435

γ0,08

Т < 895

γ0,08

γ0,08 → α0,005

γ0,08 + α0,005

727 < Т < 895

γ

γ → α

γ + α

Т = 727

γ0,8

γ0,8 ↔ α0,02 + Fe3C

γ0, 8 + α0,02+ Fe3C