Как происходит эвтектоидное превращение? Как называется эвтектоид?

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 8Следующая ⇒

Эвтектоидное превращение происходит аналогично кристаллизации эвтектики, но не из жидкости, а из твердого раствора. Эвтектоид называется перлитом. Перлит (П) – механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8%С. Зерно перлита состоит из параллельных пластинок цементита и феррита, на травленом шлифе напоминает перламутр, отсюда и называется – перлит. Аустенит, входящий в состав ледебурита, при 727 ºC также испытывает эвтектоидное превращение. Поэтому ниже 727 ºC ледебурит состоит из механической смеси перлита и цементита.

На рис.3 приведены кривые охлаждения сплавов: 0,02; 0,5; 0,8; 1,7; 3,5; 4,3; 5,5%С.

Рис.3. Кривые охлаждения железоуглеродистых сплавов с разным содержанием углерода: левая (а) и правая (б) части диаграммы состояния системы Fe - Fe₃C

Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве I при охлаждении.

Сплав 1, содержащий менее 0,02 % С, фактически представляет собой технически чистое железо. Точка 1 соответствует началу кристаллизации аустенита, точка 2 – окончанию кристаллизации. При охлаждении от точки 2 до точки 3 никаких превращений в образовавшемся аустените не происходит.

В точке 3 начинается, а в точке 4 заканчивается перестройка кристаллической решетки аустенита (ГЦК) в кристаллическую решетку феррита (ОЦК). При охлаждении в интервале температур 3-4 состав аустенита меняется по линии GS, а состав феррита – по линии GP. От точки 4 до точки 5 превращений не происходит, образовавшийся феррит просто охлаждается. Линия PQ соответствует линии переменной растворимости. Ниже этой линии сплав пересыщен углеродом, происходит выделение избыточного углерода, образующего химическое соединение с железом, т.е. цементит. При охлаждении цементит выделяется непрерывно, и концентрация углерода в феррите уменьшается по линии PQ, составляя при комнатной температуре <0,006%С. Цементит, выделяющийся из феррита, называется третич-

ным цементитом и обозначается Ц_Ш.

Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве II при охлаждении.

Сплав II содержит 0,5%С. Образование кристаллов аустенита происходит в интервале температур 1-2. Состав аустенита изменяется по линии солидус АЕ, состав жидкой фазы по линии ликвидус АС. В точке 2 кристаллизация аустенита заканчивается, и от точки 2 до точки 3 структурных изменений в нем не происходит, аустенит просто охлаждается. В точке 3 начинается выделение феррита из аустенита. Концентрация углерода в феррите изменяется по линии GP, а концентрация углерода в аустените – по линии GS. При охлаждении сплава до точки 4 состав аустенита будет соответствовать точке S, т.е. эвтектоидному составу. При температуре 727 ºC произойдет эвтектоидное превращение с образованием перлита A_S↔Ф_Р+Ц_К.При комнатной температуре структура сплава состоит из феррита и перлита. Количество перлита в структуре увеличивается по мере роста содержания углерода в сплаве вплоть до концентрации 0,8%С.

Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве Ш при охлаждении.

Сплав Ш, содержащий 0,8 % С, по составу соответствует точке S. Аустенит сплава с такой концентрацией углерода не испытывает превращения при охлаждении до 727 ºC, а при этой температуре весь аустенит превращается в перлит. При комнатной температуре структура сплава состоит из одного перлита.

Концентрация углерода в сплаве IV составляет более 0,8%С, но менее 2,14%С. До точки 3 превращения в этом сплаве такие же, как в сплавах П и Ш. При охлаждении в диапазоне температур между точками 3-4 из кристаллической решетки аустенита выделяется избыточный углерод с образованием вторичного цементита Ц_П. При этом содержание

углерода в аустените изменяется по линии ES. На линии PSK при температуре 727 ºC происходит эвтектоидное превращение, при котором аустенит превращается в перлит. Поэтому при комнатной температуре структура сплава состоит из перлита и вторичного цементита.

В сплавах V, VI, VII содержится более 2,14%С. При первичной кристаллизации в этих сплавах происходит эвтектическое превращение - из жидкости, содержащей 4,3%С, образуется ледебурит – механическая смесь двух твердых фаз: аустенитаи цементита.

          5.2.7. Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве V при охлаждении.

В сплаве V кристаллизация начинается в точке 1 выделением аустенита из жидкого раствора и заканчивается в точке 2. При охлаждении в интервале между точками 1 и 2 состав аустенита изменяется по линии солидус, а концентрация углерода в жидкой фазе - по линии ликвидус. В точке 2 при 1147 ºC состав жидкости соответствует точке С, т.е. жидкость имеет концентрацию углерода, равную 4,3%С. Количественное соотношение жидкой и твердой фаз в точке 2 определяется соотношением отрезков Е и С. При 1147 ºC происходит эвтектическое превращение Ж_с↔А_{Е +}Ц_F. При дальнейшем охлаждении в интервале 2-3 из аустенита, как структурно свободного, так и входящего в эвтектику (ледебурит), выделяется вторичный цементит. Состав аустенита изменяется по линии ES, т.е. от 2,14 до 0,8%С. В точке 3 происходит перлитное превращение аустенита, содержащего 0,8%С. Структура сплава V при комнатной температуре состоит из перлита и ледебурита. Вторичный цементит и цементит ледебурита сливаются и практически не различимы.

  5.2.8. Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве VI при охлаждении.

В сплаве VI, содержащем 4,3 %С, при эвтектической температуре вся жидкость превращается в ледебурит. При понижении температуры содержание углерода в аустените, входящем в ледебурит, понижается по линии ES. При 727 ºC происходит перлитное превращение аустенита.

  5.2.9. Охарактеризуйте превращения, происходящие в сплаве VII при охлаждении.

В сплаве VII кристаллизация начинается с образования кристаллов цементита. Такой цементит называется первичным. Первичный цементит выделяется из жидкости при охлаждении в интервале температур 1-2. Состав жидкости при этом меняется по линии ликвидус и в точке 2 жидкость содержит 4,3%С. Количественное соотношение жидкой и твердой фаз в точке 2 определяется соотношением отрезков Е2 и С2. При 1147 ºC происходит эвтектическое превращение. Аустенит образовавшегося ледебурита при охлаждении испытывает превращения, рассмотренные выше. При комнатной температуре структура сплава VII состоит из ледебурита и первичного цементита.

   На свойства сплавов оказывает большое влияние различие в размерах и расположении выделений цементита. Цементит первичный выделяется при высоких температурах непосредственно из жидкой фазы. Его кристаллы – крупные. Цементит вторичный выделяется из аустенита при достаточно высоких температурах и высокой скорости диффузии. Поэтому цементит вторичный образуется в виде сетки по границам зерен. Цементит третичный выделяется из феррита при сравнительно низких температурах обычно внутри зерен в виде дисперсных включений. Эти включения увеличивают прочность феррита.

    Сплавы системы железо-углерод по структурному признаку делят на две группы: углеродистые стали и белые чугуны.

Сталь

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 2720; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!