3. Система железо-графит (Fe-Cгр)
Рассмотрим теперь диаграмму состояния системы железо-графит (рис. 12). На рис. 1 была показана диаграмма железо–углерод в двойном варианте со сплошными и пунктирными линиями. Рис. 12 дает представление о том, какие линии образуют диаграмму состояния системы железо-графит.
Необходимо отметить, что фазовые превращения при наличии графита происходят при более высоких температурах, чем аналогичные им превращения при наличии цементита (пунктирные линии диаграммы находятся выше соответствующих сплошных). Критические точки С', Е', S' отвечают меньшему содержанию углерода, чем аналогичные точки С, Е, S цементитной диаграммы (точки С', Е', S' сдвинуты влево). Это объясняется большей стабильностью графита по сравнению с цементитом.
Фазы, формирующиеся в различных сплавах, указаны в соответствующих областях диаграммы (см. рис. 12). Во всех случаях, когда в цементитной диаграмме была фаза Fе3С, она везде заменена на фазу «графит», Сгр.
+L
Рис. 12. Диаграмма состояния системы железо - графит.
Данные о новом положении некоторых точек приведены в табл. 4, а значения пунктирных линий - в табл. 5.
Таблица 4
Узловые точки диаграммы состояния системы Fе-Сгр
|
Точка |
Температура, °С |
Концентра-ция углерода, % |
Значение точки |
|
С' |
1153 |
4,26 |
Жидкая фаза, испытывающая эвтектическое превращение |
|
D' |
~3500 |
100 |
Плавление (кристаллизация) графита |
|
Е' |
1153 |
2,11 |
Аустенит, предельно насыщенный углеродом |
|
S' |
738 |
0,7 |
Аустенит, испытывающий эвтектоидное превращение |
Таблица 5
Значение пунктирных линий в диаграмме состояния Fе-Сгр
|
Линия
|
Значение линии
|
|
С'D' ЕС'F' Е'S'
PS'K' Q'P'
|
Ликвидус для графита (первичного) Эвтектическое превращение: Lс, → (γЕ,+ Сгр) Линия предельной растворимости углерода в γ - Fе, находящемся в равновесии с графитом. Начало выделения графита (вторичного) из аустенита при охлаждении Эвтектоидное превращение: γS' → (γP'+ Сгр) Линия предельной растворимости углерода в α - Fе, находящемся в равновесии с графитом. Начало выделения графита (третичного) из феррита при охлаждении |
Характер превращений при охлаждении железо-графитных сплавов остается таким же, как и при охлаждении железо-цементитных сплавов.
Далее будут рассмотрены условия, способствующие кристаллизации железоуглеродистых сплавов по диаграмме системы железо - цементит или железо - графит.