75 Полиморфизм құбылысы. Темір, титан, вольфрам және цирконийдің полиморфты модификациясы.

Полиморфизм құбылысы . Бірнеше қатты денелерде екі және одан да көп кристалдар құрылымына және қасиеттерге ие, әрбір құрылым әр түрлі температурада және қысымда тұрақты болады. Мұндай құрылымдарды полиморфты форма немесе заттың модификациясы деп атайды, ал бір модификациядан екінші модификацияға өтуді полиморфты түрлену деп атайды. Полиморфты модификацияны грек әрпімен белгілеу қабылданған: қалыпты және төменгі температурада тұрақты модификация -мен белгіленеді, ал жоғары температурадағы тұрақты модификацияларды сәйкесінше , ,  және т.б. әріптермен белгілейді. Полиморфизмге классикалық мысал ретінде қалайыны алуға болады. Полиморфты өзгере алатын кейбір металдар тізбегі: Fe  Fe , Ti   Ti ; Mn Mn Mn Mn; Sn Sn т.б.

Полиморфты өзгеру кристалдану процесіндей кристалдану орталықтарының пайда болуынан және олардың өсуінен тұрады . Полиморфты өзгерумен бірге металдың және қорытпалардың барлық қасиеттері: меншіктік көлемі, жылу өткізгіштігі, электр өткізгіштігі, магниттік қасиеттері, механикалық және химиялық қасиеттері ж.б. түгел өзгереді.

Полиморфты температура 30-ға жуық металдарға тән: молибден, марганец, титан, темір,цирконий, кобальт, қалайы.т.б

Темірдің екі полиморфты модификациясы бар : 910 °С -тан төмен температурада жүретін ot-темір; 910 -1392 °С интервалында кездесетін парамагнитті у-темір. (кжт,қжт)

Титанның екі полиморфты модификациясы бар: 882 °С дейінгі Г12 кристалдық торы бар төментемпературалы модификация; 882 °С бастап балқу температурасына дейнінгі К8 кристалдық торы бар жоғары температуралы модификациясы.

Цирконийдің екі модификациясы бар : төмен температурада гексогональды тығыз кристалдық торы бар модификациясы (а -Ть); жоғары температурада көлемге шоғырланған кубтық торға ие модификациясы.

Вольфрамның W₂C модификациясы бар.

2.1 – сурет. Темір полиморфизіміне легірлеуші элементтердің ықпалының сұлбасы.

76 Қыздырғанда және салқындатқанда аустениттің айналулары. Перлиттік айналу. Аралық айналу. Мартенситтік айналу

Қыздырылған кездегі аустениттің түзілуі. Аустенит түзілер алдында  фаза мен карбидтің қоспасы бастапқы қүрылыс болып табылды. Көміртекті болаттарда А₁ нүктесінен жоғары температурада аустенит 0,8 % С-ке ие болады, осы уақытта феррит тәрізді бастапқы қүрылысында коміртегінің жүздеген проценттік үлесін қүрайды.

Эвтектоидтық болаттар үшін аса суытылған аустениттің изотермиялық түрленуінің күй-жай кестесызбасы

Асыра суытылған аустениттің өзгерістері. Суыну жылдамдығын арттыру арқылы кез келген жоғары температуралық фазаны асыра суытуға болады. Тепе-теңдік күйдегі фазалық өзгеріс температурасынан (Т_ө) асыра суытылған фазада, асыра суыну дәрежесіне (Т=Т_ө-Т) байланысты әртүрлі өзгерістер жүріп, фазалық диаграммаларда көрсетілмей фазалық және құрылымдық бөліктер пайда болуы мүмкін. Суыну дәрежесі (Т223⁰C-тан аз болса (T500⁰С), онда аустенитттен перлит, сорбит, тростит) пайда болады. Т=223-493⁰С аралығында болса (Т=500230⁰С), одан – бейнит (Б), ал T493⁰ артық болса (Т223⁰) – мартенсит (М) пайда болады. Перлит, сорбит, тростит және бейнит асыра суытылған аустениттің ыдырауы, ал мартенсит – оның аллотропиялық өзгерісі нәтижесінде пайда болады.

Перлиттік түр озгерісі. Болаттарды жасыту ксзінде суытқанда өтетін негізгі түр өзгсріс — феррит пен карбид қоспасындағы аустениттің эвтектоидтық ыдырауы. Эвтектоидтық түр өзгеріс кинегикасы аустениттің изотермиялық түр озгеріс кестесызбасында С-түріндегі қисықпен бейнеленеді.

С-кестесызбасын келесі түрде түрғызады. Күрамында 0,8 % болатгың жүқа үлгілерін А₁ нүктесінен жоғары температурада толық аустенитгелуге дейін қыздырып, сонан соң осы нүктеден томен температурадағы термостатқа (түзды ваннаға) тез көшіреді. Берілген температурадағы аустениттің ыдырауының басы мен аяғын бірнеше әдістермен анықтауға болады. Микроқүрьшымдық анализ ең қарапайым және сенімді болғанымен, аса қиын әдіс. Үлгілер термостаттағы түрлі уақыттағы үстаудан соң суда шынығады.

Мартенситтік өзгерістің нәтижесінде пайда болған жаңа фазаны – мартенсит деп атайды. Осыған сай болаттың құрылысы ине тәрізді мартенситтік кристалдардан тұрады. Мартенсит – көміртегі атомдарының -темірдегі шектен тыс қаныққан қатты ерітіндісі. Кристалдық торы – көлемдік центрленген тетрагональды. Мартенситтегі элементар торы тік бұрышты параллелепипед.