material / материаловеденье / отв / ЭКЗАМЕН / Материаловедение ТХТ / 16. Фазы и структурные составляющие в.системе Fe-C. Сплавы Fе с С –важнейшие.металлические сплавы соврем техники

16. Фазы и структурные составляющие в

системе Fe-C. Сплавы Fе с С – важнейшие

металлические сплавы соврем техники. Сюда

относятся стали и чугуны. Fe, как и ? др вещ-

во, никогда не бывает абсолютно чистым ==>

выделяют техническoe Fe и сплавы Fe. Технич

Fe содержит 99,8…99,9% Fe и до 0,1…0,2%

примесей. t?ПЛ (Fe) такой чистоты=1539?С.

Прочность технического Fe невысока при

высокой пластичности. В тв состоянии Fe

может ? в 2 модификациях в зависимости от

t?: до 910? и >1392?: ОЦК ?-Fe; 910?-1392?:

ГЦК ?-Fe. Кривая охлаждения фиксирует 2

полиморфных и 1 магнитное превращение. Стр

196 рис 6.2!!! При магнитном превращении

температурная остановка при 768?С связана не

с перестройкой крист решётки и

перекристаллизацией, а с внутриатомными

изменениями внешних и внутренних

электронных оболочек, кот и приводят к

изменению магнитных св-в. С ? VI группе

ПСХЭ. С встречается в природе в виде двух

основных модификаций: алмаза и графита. С

имеет гексагональную слоистую крист

решётку. С – мягкий материал и обладает

низкой прочностью. Прочность С с ? t?

аномально ?. При 2500?С С прочнее всех

тугоплавких М. С образует с Fe твёрдые р-ры

внедрения. Растворимость С в Feз зависит от

его крсталличекой формы. Диаметр поры

крист решётки ОЦК <<, чем диаметр поры

решётки ГЦК ==> ?-Fe способно растворять С в

очень малом количестве, а растворимость С в

?-Fe существенно больше. Влияние малого

размера октаэдрической поры в решётке ОЦК

на низкую растворимость С усугубляется ещё

тем, сама октаэдрическая пора несимметрична:

она вытянута по одной оси вследствие

воздействия на неё близлежащих атомов, в том

числе и в центре куба. В системе Fe-С

возможно присутствие следующих фаз:

жидкой фазы, твёрдых растворов на базе ?-Fe

(феррита (Ф)) и на базе ?-Fe (аустенита (А)),

химич соединения Fe3С (цементита (Ц)) и

графита. Ф – тв р-р внедрения С в ?-Fe. При

727?С наблюдается max растворимость С в Ф.

Св-ва Ф близки к свойствам чистого Fe. А – тв

р-р внедрения С в ?-Fe. При 1147?С А может

содержать до 2,14% С; при 727?С – 0,8% С. И

в Ф, и в А могут растворяться многие

легирующие элементы, образуя твёрдые р-ры

замещения и резко изменяя их св-ва.

Легирование может значительно изменять t?

границ существования этих фаз. Ц – карбид Fe

Fe3C, в кот содержится 6,67% С. t?ПЛ Ц =

1252?С. Обладает высокой твёрдостью, легко

царапает стекло. Ц оч хрупок, имеет почти

нулевую пластичность, сложную ромбическую

решётку с плотной упаковкой атомов. При

нагреве Ц распадается.