Реклама Реклама Реклама

Для чего нужна диаграмма железо-углерод? Фазы и структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
(Страница 3)



      При охлаждении аустенита в интервале температур 590..6500С образуется структура в виде сорбита. Сорбит как перлит состоит из двух фаз (феррита и цементита) и отличается от перлита степенью дисперсностью (меньше по размеру зерна). К примеру, структура сорбита получается при охлаждении детали на воздухе. При охлаждении аустенита в интервале температур 550..5800С образуется структура троостита. Троостит, также состоит из двух фаз (феррита и цементита) и отличается только высокой дисперсностью (мелкое зерно). Например, структура троостита получается при охлаждении детали в горячем масле. Далее при охлаждении аустенита в интервале температур 250..5000С получается структура бейнита. Бейнит это игольчатый троостит, который состоит из смеси частиц пересыщенного углеродом феррита и карбида железа. Верхний бейнит – образуется при охлаждении аустенита при температурах от 500 и до 3500С и имеет перистое строение. Нижний бейнит образуется из переохлажденного аустенита при температурах от 350-2500С и имеет игольчатое строение. При охлаждении аустенита до температуры ниже 2500С и выдержки до его полного распада образуется мартенсит. Мартенсит это структурная составляющая закаленной стали, которая представляет собой твёрдый раствор углерода в α – железе. Микроструктура мартенсита имеет игольчатый вид. Мартенситной структуре соответствует наиболее высокая твёрдость у стали. Например, структура мартенсита получается при охлаждении детали в воде.
      Далее рассмотрим более детально, вторую часть диаграммы, которая изображает фазовые превращения в чугунах. Как известно, чугун это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода находиться в интервале от 2,14% и до 6,67%. На линии солидуса ECF при температуре 11470С из расплава начинает кристаллизоваться ледебурит.
      Ледебурит это структурная составляющая Fe3C сплавов, (в основном чугуна) представляющий собой эвтектическую смесь аустенита и цементита в интервале температур 727-11470С. При температуре ниже 7270С аустенит претерпевает фазовое превращение (аустенит в перлит) и ледебурит уже состоит из перлита и цементита. Ледебурит обладает высокой хрупкостью и твёрдостью. Чем ближе содержание углерода в чугуне к эвтектической точке С (4,3%), тем больше ледебурита в структуре. Поэтому чугуны по отношению к точке С делятся на доэвтектические (2,14%≤С≥4,3%), эвтектические (С=4,3%), заэвтектические (4,3%≤С≥6,67%).
      При охлаждении доэвтектического чугуна (2,14%≤С≥4,3%) первым кристаллизуется аустенит, а остальной расплав продолжает насыщаться углеродом. При дальнейшем охлаждении чугуна в интервале температур от 11470С и до 7270С аустенит обедняется углеродом и выделяется вторичный цементит. При температуре ниже 7270С аустенит превращается в перлит.
      В заэвтектических чугунах (белых) сначала из расплава образуется первичный цементит, который имеет игольчатое строение, а затем при достижении температуры 11470С начинает кристаллизоваться ледебурит. В дальнейшем при температуре ниже 7270С аустенит в ледебурите превращается в перлит.