Что показывает точка а диаграммы железо цементит

Фазы и структуры на диаграмме состояния железо-цементит

Диаграммы состояния строятся в координатах «концентрация – температура» и дают наглядное представление о фазовом составе сплавов; структурных превращениях, происходящих при нагреве и охлаждении; используются для выбора температуры при термической обработке и т. п. Для анализа превращений, происходящих в сталях и чугунах важнейшее значение имеет диаграмма состояния железо – цементит (рис. 28.1).

Рис. 28.1. Диаграмма состояния железо – цементит

На этой диаграмме АВСD является линией ликвидуса; ниже ее начинается кристаллизация. Точка с минимальной температурой кристаллизации (плавления), соответствующая 4,3 % С, называется эвтектикой (от лат. «легкоплавкий»), после затвердевания сплава ей соответствует структура ледебурита. Аналогичная точка 0,81 % С, где превращение происходит в твердом виде, называется эвтектоид, ей соответствует структура перлита. АHJЕСFD – линия солидуса; на этой линии кристаллизация заканчивается, и ниже ее все образовавшиеся фазы являются твердыми.

Диаграмма состояния железо-цементит объединяет 6 структурных составляющих, включая в себя 4 фазы (жидкость, феррит, аустенит, цементит) и 2 механические смеси (перлит и ледебурит).

Феррит (Ф) представляет собой твердый раствор углерода в α-железе. Это самая мягкая и пластичная структурная составляющая. Предельное содержание углерода в феррите при 727 о С (точка Р) около 0,02 %, а при комнатной температуре (точка Q) – 0,01 %.

Аустенит (А) представляет собой твердый раствор углерода в γ-железе. Это более твердая и прочная структурная составляющая. Существует при температуре выше 727 °С. Предельное содержание углерода (точка Е) – 2,14 %.

Цементит (Ц) – карбид железа – химическое соединение Fe₃C (6,67 % С) со сложной кристаллической решеткой, состоящей из ряда октаэдров (рис. 28.2), и является самой твердой и хрупкой структурной составляющей. По происхождению различают первичный цементит Ц_I – выделяющийся из жидкости по линии СD, вторичный Ц_II – из аустенита по линии ЕS, третичный Ц_III – из феррита по линии РQ.

Рис. 28.2. Кристаллическая решетка цементита

Перлит[34] (П) представляет собой механическую смесь феррита и цементита, содержащую в среднем 0,81 % С. Благодаря наличию цементита, он более прочен и тверд, чем феррит и аустенит.

Ледебурит[35] (Л) является механической смесью феррита и цементита, содержащей в среднем 4,3 % С. Благодаря большей доле цементита он более тверд и хрупок, чем перлит.

Источник

Диаграмма состояния железо-цементит

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. Начало изучению железоуглеродистых сплавов и процессов термической обработки было положено опубликованной в 1868 г. работой Д.К. Чернова «Критический обзор статей Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные исследования Д.К. Чернова по этому же предмету». Д.К. Чернов впервые указал на существование в стали критических точек и дал первое представление о диаграмме железо-цементит. В дальнейшем изучению железоуглеродистых сплавов и построению диаграмм железо-углерод были посвящены работы Ф. Осмонда, Ле-Шателье (Франция), Р. Аустена (Англия), А.А. Байкова и Н.Т. Гудцова (Россия), Розенбаума (Голландия), П. Геренса (Германия) и др.

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов

Основными компонентами, от которых зависит структура и свойства железоуглеродистых сплавов, являются железо и углерод. Чистое железо – металл серебристо-белого цвета; температура плавления 1539°С. Железо имеет две полиморфные модификации: α и γ. Модификация α существует при температурах ниже 911°С и выше 1392°С; γ-железо – при 911-1392°С.

В зависимости от температуры и концентрации углерода железоуглеродистые сплавы имеют следующие структурные составляющие.

Помимо перечисленных структурных составляющих в железоуглеродистых сплавах могут быть нежелательные неметаллические включения: окислы, нитриды, сульфиды, фосфиды – соединения с кислородом, азотом, серой и фосфором. На их основе могут образовываться новые структурные составляющие, например фосфидная эвтектика (Fe+Fe3P+Fe3C) с температурой плавления 950°С. Она образуется при большом содержании фосфора в чугуне. При содержании фосфора около 0,5-0,7% фосфидная эвтектика в виде сплошной сетки выделяется по границам зерен и повышает хрупкость чугуна.

Диаграмма состояния железо – цементит

В диаграмме состояния железо – цементит (Fe-Fe3C) рассматриваются процессы кристаллизации железоуглеродистых сплавов (стали и чугуна) и превращения в их структурах при медленном охлаждении от жидкого расплава до комнатной температуры. Диаграмма (рис. 1) показывает фазовый состав и структуру сплавов с концентрацией от чистого железа до цементита (6,67% С). Сплавы с содержанием углерода до 2,14% называют сталью, а от 2,14 до 6,67% – чугуном.

Диаграмма состояния Fe-Fe3C представлена в упрощенном виде. Первичная кристаллизация, т. е. затвердевание жидкого сплава начинается при температурах, соответствующих линии ликвидуса ACD. Точка А на этой диаграмме соответствует температуре 1539° плавления (затвердевания) железа, точка D – температуре

1600°С плавления (затвердевания) цементита. Линия солидуса AECF соответствует температурам конца затвердевания. При температурах, соответствующих линии АС, из жидкого сплава кристаллизуется аустенит, а линии CD – цементит, называемый первичным цементитом. В точке С при 1147°С и содержании углерода 4,3% из жидкого сплава одновременно кристаллизуется аустенит и цементит (первичный), образуя эвтектику – ледебурит. При температурах, соответствующих линии солидуса АЕ, сплавы с содержанием углерода до 2,14% окончательно затвердевают с образованием аустенита. На линии солидуса ECF сплавы с содержанием углерода от 2,14 до 6,67% окончательно затвердевают с образованием эвтектики (ледебурита) и структур, образовавшихся ранее из жидкого сплава, а именно: в интервале 2,14-4,3% С – аустенита, а в интервале 4,3-6,67% С – цементита первичного (см. рис. 1).

В результате первичной кристаллизации во всех сплавах с содержанием углерода до 2,14%, т. е. в сталях, образуется однофазная структура – аустенит. В сплавах с содержанием углерода более 2,14%, т. е. в чугунах, при первичной кристаллизации образуется эвтектика ледебурита.

Рис. 1. Диаграмма состояния железо-цементит (в упрощенном виде):
А – аустенит, П – перлит, Л – ледебурит, Ф – феррит, Ц – цементит

Вторичная кристаллизация (превращение в твердом состоянии) происходит при температурах, соответствующих линиям GSE, PSK и GPQ. Превращения в твердом состоянии происходят вследствие перехода железа из одной аллотропической модификации в другую (γ в α) и в связи с изменением растворимости углерода в аустените и феррите. С понижением температуры растворимость уменьшается. Избыток углерода выделяется из твердых растворов в виде цементита.

В области диаграммы AGSE находится аустенит. При охлаждении сплавов аустенит распадается с выделением феррита при температурах, соответствующих линий GS, и цементита, называемого вторичным, при температурах, соответствующих линии SE. Вторичным называют цементит, выделяющийся из твердого раствора аустенита, в отличие от первичного цементита, выделяющегося из жидкого расплава. В области диаграммы GSP находится смесь феррита и распадающегося аустенита. Ниже линии GP существует только феррит. При дальнейшем охлаждении до температур, соответствующих линии PQ, из феррита выделяется цементит (третичный). Линия PQ показывает, что с понижением температуры растворимость углерода в феррите уменьшается от 0,02% при 727°С до 0,005% при комнатной температуре.

При температурах, соответствующих линии PSK, происходит распад аустенита, оставшегося в любом сплаве системы, с образованием перлита, представляющего собой механическую смесь феррита и цементита. Линию PSK называют линией перлитного превращения.

При температурах, соответствующих линии SE, аустенит насыщен углеродом, и при понижении температуры из него выделяется избыточный углерод в виде цементита (вторичного).

Вертикаль DFKL означает, что цементит имеет неизменный химический состав. Меняется лишь форма и размер его кристаллов, что существенно отражается на свойствах сплавов. Самые крупные кристаллы цементита образуются, когда он выделяется при первичной кристаллизации из жидкости.

Белый чугун, содержащий 4,3% углерода, называют эвтектическим (рис. 20). Белые чугуны, содержащие от 2,14 до 4,3% углерода, называют доэвтектическими, а от 4,3 до 6,67% углерода – заэвтектическими.
По достижении температуры 727°С (линия PSK) аустенит, обедненный углеродом до эвтектоидного состава (0,8% углерода), превращается в перлит. После окончательного охлаждения доэвтектические белые чугуны состоят из перлита, ледебурита (перлит+цементит) и цементита (вторичного). Чем больше в структуре такого чугуна углерода, тем меньше в нем перлита и больше ледебурита.

Белый эвтектический чугун (4,3% углерода) при температурах ниже 727°С состоит только из ледебурита. Белый заэвтектический чугун, содержащий более 4,3% углерода, после окончательного охлаждения состоит из цементита (первичного) и ледебурита. Следует отметить, что при охлаждении ледебурита ниже линии PSK входящий в него аустенит превращается в перлит, т. е. ледебурит при комнатной температуре представляет собой уже смесь цементита и перлита. При этом цементит образует сплошную матрицу, в которой размещены колонии перлита. Такое строение ледебурита является причиной его большой твердости (НВ>600) и хрупкости.

Диаграмма состояния железо-цементит имеет большое практическое значение. Ее применяют для определения тепловых режимов термической обработки и горячей обработки давлением (ковка, горячая штамповка, прокатка) железоуглеродистых сплавов. Ее используют также в литейном производстве для определения температуры плавления, что необходимо для назначения режима заливки жидкого железоуглеродистого сплава в литейные формы.

Рис. 2. Микроструктура:
а – доэвтектоидная сталь – феррит (светлые участки) и перлит (темные участки) при 500х увеличении, б – эвтектоидная сталь – перлит (1000х), в – заэвтектоидная сталь – перлит и цементит в виде сетки (200х)

Рис. 3. Микроструктура белого чугуна при 500х увеличении:
а- доэвтектический чугун – перлит (темные участки) и ледебурит (цементит вторичный в структуре не виден), б – эвтектический чугун – ледебурит (смесь перлита и цементита), в – заэвтектический чугун – цементит (светлые пластины) и ледебурит

Источник

1. Диаграмма железо—цементит

1. Диаграмма железо—цементит

Диаграмма железо—цементит охватывает состояние железоуглеродистых сплавов, которые содержат до 6,67 % углерода.

Рис. 7. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов (сплошные линии – система Fe—Fe 3 C; штриховые – система Fe—C)

Углеродистые стали – это сплавы железа, содержащие до 2,14 % углерода. Стали, имеющие в своем составе до 0,8 % углерода, называются доэвтектоидными, 0,8 % углерода – эв—тектоидными, свыше 0,8 до 2,14 % – заэвтектоидными. Белые чугуны – это сплавы железа, содержащие от 2,14 до 6,67 % углерода.

При содержании от 2,14 до 4,3 % углерода белые чугуны называются доэвтектическими, при 4,3–6,67 % – заэвтекти—ческими. На диаграмме железо—цементит показано состояние этого сплава при первичной и вторичной кристаллизации. Эти процессы характеризуются кривыми АСВ и AECF.

Кривая АСВ – линия ликвидуса – отображает температуры, при которых начинается затвердевание железоуглеродистых сплавов. Кривая AECF – линия солидуса – соответствует температурам, при которых процесс кристаллизации заканчивается. Линия АЕ относится к сталям, а линия ACF – к белым чугунам. Точка А характеризует температуру плавления чистого железа – +1539 °C, а точка В – температуру плавления цементита – +1600 °C. Точка Е соответствует максимальному количеству углерода, которое может быть растворено в аустените при высоких температурах. Точка С указывает на состав эвтектики, она соответствует содержанию в сплаве 4,3 % углерода. Температура образования эвтектики – +1147 °C. Линия ECF называется эвтектической, так как в любой ее точке происходит образование эвтектики (ледебурита) На линии CF (заэвтектические чугуны) из жидкого сплава выделится тот компонент, который является избыточным по отношению к эвтектике, т. е. цементит. Так как цементит образуется при первичной кристаллизации, его называют первичным. На линии CF возникает эвтектика – ледебурит. Следовательно, в результате первичной кристаллизации за—эвтектические чугуны будут состоять из первичного цементита и ледебурита.

Линия ECF (+1147 °C) называется эвтектической, так как на ней происходит образование механической смеси аустенита и цементита – ледебурита. Ледебурит имеет эвтектический состав, следовательно, его кристаллизация протекает при постоянной температуре +1147 °C. В результате первичной кристаллизации сталь получает структуру аустенита, характеризующуюся хорошей пластичностью и вязкостью. Поэтому такая сталь хорошо поддается обработке давлением при высоких температурах. Белые чугуны имеют в своем составе хрупкий и твердый ледебурит, который исключает возможность их обработки давлением даже при высоких температурах. Линия PSK на диаграмме характеризует температуру. при которой завершаются процессы вторичной кристаллизации. Для сталей, представленных на диаграмме, эта температура равна +727 °C. При температурах ниже +727 °C существенных превращений в сталях не наблюдается, структура, полученная при +727 °C, сохраняется при дальнейшем охлаждении сплава (вплоть до комнатной температуры). Линия PSK называется эвтектоидной. Точка S диаграммы соответствует составу эвтектоида – перлиту.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

«Белое железо» индийского царя Пора

«Белое железо» индийского царя Пора Во второй половине I тысячелетия до нашей эры железо знали уже многие страны и народы. Из него изготовляли плуг и топор, кинжал и меч. Оружейники старались сделать кинжалы, мечи прочными и упругими, твердыми и острыми. В древности это

Железо

Пар и железо

Пар и железо В последние десятилетия XVIII века на заводах и фабриках Европы произошли большие изменения. Были изобретены паровая и другие машины для металлургических, машиностроительных и текстильных заводов и фабрик. Машинное производство вытесняло ручной труд. На

4. Классификация сплавов. Железо и его сплавы

4. Классификация сплавов. Железо и его сплавы Сталь и чугун – основные материалы в машиностроении. Они составляют 95 % всех используемых в технике сплавов.Сталь – это сплав железа с углеродом и другими элементами, содержащий до 2,14 % углерода. Углерод – важнейшая примесь

3. Диаграмма изотермического превращения аустенита

3. Диаграмма изотермического превращения аустенита На рис. 10 представлена диаграмма изотермического превращения аустенита стали, содержащей 0,8 % углерода.По оси ординат откладывается температура. По оси абсцисс – время. Рис. 10. Диаграмма изотермического превращения

Железо общее

Железо общее Железо – один из самых распространенных элементов в природе. Его содержание в земной коре составляет около 4,7 % по массе, поэтому железо, с точки зрения его распространенности в природе, принято называть макроэлементом.В природной воде железо содержится в

5.3.1. Диаграмма «причины – результат»

5.3.1. Диаграмма «причины – результат» Диаграмма «причины – результат» предложена проф. Каору Исикава (Япония) для структуризации отношений между некоторым заранее определенным показателем качества и множеством факторов, которые могут влиять на этот показатель. Эта

5.3.2. Диаграмма Парето

5.3.2. Диаграмма Парето Цель построения диаграммы Парето – выделение главных (доминирующих) однородных факторов, влияющих на качество продукции или услуги.Область применения диаграммы Парето для целей сертификации примерно такая же, как и предыдущей. Разница в том, что

27. Строение и свойства железа; метастабильная и стабильная фазовые диаграммы железо-углерод. Формирование структуры углеродистых сталей. Определение содержания углерода в стали по структуре

27. Строение и свойства железа; метастабильная и стабильная фазовые диаграммы железо-углерод. Формирование структуры углеродистых сталей. Определение содержания углерода в стали по структуре Сплавы железа с углеродом являются самыми распространенными металлическими

Источник

Диаграмма состояния железо-цементит

Компоненты и фазы в системе Fe-C

Глава 5 ЖЕЛЕЗО И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Основными сплавами на основе железа являются стали и чугуны – сплавы системы железо-углерод

Железо:Тпл=1539ºС, две модификации Feα c ОЦК-решёткой, а=0,286 нм, существует до 910ºС и Feγ существует в диапазоне 910..1392ºС. Железо ферромагнитно при температурах ниже 768ºС (точка Кюри).

Углерод: элемент IV группы таблицы Д.И. Менделеева, с железом образует твердые растворы внедрения и химическое соединение Fe3C.

Фазы: жидкий раствор, феррит, аустенит, цементит, графит.

Феррит– твердый раствор углерода в Feα.

Аустенит – твердый раствор углерода в Feγ.

В реальных условиях охлаждения углерод в железоуглеродистых сплавах находится в метастабильной фазе в виде цементита Fe₃C. Диаграмма Fe-Fe₃C соответствует метастабильному равновесию системы железо-углерод.

Рис. 5.1. Диаграмма состояния железо-цементит (метастабильная)

Основные критические точки и линии диаграммы (рис. 19):

точка А – температура плавления чистого железа 1539°С;

точка D – температура плавления цементита 1250°С;

точка G – 910°С (А₃) – температура полиморфного α↔γ превращения железа;

точка N – 1392°С (А₄) – температура полиморфного γ↔δ превращения железа;

ABCD – линия ликвидус;

AJECF – линия солидус;

ES – линия переменной растворимости углерода в аустените;

PQ – линия переменной растворимости углерода в феррите;

точка Е – предельная растворимость углерода в аустените (2,14% С);

точка Р – предельная растворимость углерода в феррите (0,02% С);

Превращения при охлаждении сплавов:

1. Кристаллизация начинается по линии ликвидус ABCD: по линии ВС из жидкого раствора выпадают кристаллы аустенита, а по линии СD – кристаллы первичного цементита Ц_I. Кристаллизация заканчивается на линии солидус AJECF.

2. Эвтектическое превращение. На линии ECF (1147°C) в точке С жидкая фаза кристаллизуется в эвтектику ледебурит – смесь двух твердых фаз, аустенита и цементита

Сплав со структурой ледебурита (4,3%С) называют эвтектическим. Сплавы с содержанием С 4,3% – заэвтектическими со структурой ледебурит+цементит первичный.

3. Полиморфное превращение А®Ф происходит в сплавах с содержанием углерода менее 0,8%С. Начало превращения соответствует линии GS (А₃), конец превращения – линиям GP и PS.

5. Эвтектоидное превращение протекает при 727°C по линии PSK (A₁). Аустенит с содержанием углерода 0,8%С превращается в эвтектоид перлит

Перлит – это эвтектоидная смесь феррита с цементитом.

Источник

Презентация по материаловедению на тему » Диаграмма состояния железо-цементит»

Описание презентации по отдельным слайдам:

ГБПОУ БГТК Диаграмма состояния железо-цементит Выполнил: Преподаватель спецдисциплин Белебеевского гуманитарно-технического колледжа Ченцова Ольга Николаевна

Диаграмма состояния Fe–Fe3C

* Характеристика железа Fe –ферромагнитный переходный полиморфный металл, серебристо-светлого цвета с порядковым номером 26. Температура плавления чистого Fe 1539°С. Плотность при комнатной температуре 7,68 г/см3. Техническое Fe содержит не более 0,02 % С.

* Характеристика углерода Углерод относится к неметаллам. Обладает полиморфным превращением,в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристаллической решеткой (температура плавления – 3500° С, плотность – 2,5 г/см3) или в форме алмаза со сложной кубической решеткой(температура плавления – 5000 °С).

800), хрупок и практически не обладает пластичностью.

Железоуглеродистые сплавы В зависимости от содержания углерода железоуглеродистые сплавы делят на две группы: Стали: а) доэвтектоидные ( 0,8 % > С > 0,02 %); б) эвтектоидные (С ≈ 0,8 %); в) заэвтектоидные ( 2,14 % > С > 0,8 %); 2. Чугуны: а) доэвтектические (4,3 % > С > 2,14 %); б) эвтектические (С ≈ 2,14 %); в) заэвтектические (6,67 % > С > 4,3 %). *

Характеристика линий диаграммы Fe–Fe3C ACD – линия ликвидус. Выше этой линии все сплавы находятся в жидком состоянии. AECF – линия солидус. Ниже этой линии все сплавы находятся в твердом состоянии. АС – из жидкого раствора выпадают кристаллы аустенита. CD – линия выделения первичного цементита.

* GS – определяет температуру начала выделения феррита из аустенита (910-727 ºC). GP – определяет температуру окончания выделения феррита из аустенита. ES – линия выделения вторичного цементита. PQ – линия выделения третичного цементита. Характеристика линий диаграммы Fe–Fe3C

* Характеристика точек диаграммы Fe–Fe3C А – точка плавления – кристаллизации чистого железа. Температура 1539 °С, С – эвтектическая точка, температура 1147 °С, концентрация углерода – 4,3 % (содержание углерода в жидком растворе, находящемся в равновесии с аустенитом и цементитом при эвтектическом превращении). D – точка, соответствующая температуре плавления цементита, ее положение на диаграмме не определено, так как цементит – термодинамически неустойчивая фаза и при плавлении разлагается на железо и графит.

* G – точка полиморфного превращения в чистом железе α↔γ (911 °С), соответствует для чистого железа критической точке А3. Е – точка, отвечающая предельному содержанию углерода в аустените, Является границей между сталями и чугунами. Р – точка предельного содержания углерода в феррите, находящемся в равновесии с цементитом и аустенитом при эвтектической температуре (727 °С), содержание углерода – 0,02 %. Эта точка определяет техническое железо в стали. S – эвтектоидная точка, температура 727 °С, концентрация углерода – 0,8 % (содержание углерода в твердом растворе, находящемся в равновесии с ферритом и цементитом при эвтектоидном превращении). Характеристика точек диаграммы Fe–Fe3C

Структура технического железа Светлые полиэдры твердого раствора феррита (Ф) и выделения избыточного цементита (Ц) по границам зерен. Структурные составляющие: феррит и цементит третичный (Ф+ЦIII). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C) Твердость по Бринеллю 80-100 НВ х 300 х 100

Доэвтектоидная сталь Увеличение содержания углерода сверх 0,025% вызывает образование перлита – двухфазной структуры, формирующейся при эвтектоидном превращении. Перлит состоит из двух фаз: феррита и цементита и имеет суммарное содержание углерода 0,8%.. Количество перлита в доэвтектоидных сталях возрастает с увеличением содержания углерода.

Структура низкоуглеродистой доэвтектоидной стали (0,2% углерода) Светлые (белые) участки твердого раствора феррита (Ф) и темные – перлита (П) пластинчатого строения. Структурные составляющие: феррит и перлит (Ф+П). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C) Твердость по Бринеллю 110-120 НВ х 300

Структура среднеуглеродистой доэвтектоидной стали марки 45 (0,45% углерода) С ростом содержания углерода увеличивается количество темной перлитной структурной составляющей. Структурные составляющие: феррит и перлит (Ф+П). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C) Твердость по Бринеллю 140-160 НВ х 300

Структура доэвтектоидной стали с 0,6% углерода Основная структурная составляющая – перлит с небольшими участками феррита. С ростом доли перлитной составляющей возрастает и общая твердость стали. Структурные составляющие: феррит и перлит (Ф+П). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C) Твердость по Бринеллю 160-170 НВ х300

Эвтектоидная сталь В стали, содержащей 0,8% углерода, получается чисто перлитная структура, поскольку этот состав является, согласно диаграмме равновесия, эвтектоидным.

Структура эвтектоидной стали марки У8 Структура пластинчатого перлита (П). Тонкие пластины цементита (Ц) на светлом поле твердого раствора феррита (Ф). Структурные составляющие: перлит (П) Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C). Твердость по Бринеллю 180-200 НВ Х 300

Структура пластинчатого перлита при различном увеличении X 1000 X 5000 Хорошо видны чередующиеся пластинки феррита и цементита (а) и (б), а также место стыка бывших аустенитных зерен (б). а) б)

Заэвтектоидная сталь Заэвтектоидная сталь характеризуется избыточным содержанием цементита, который может выделяться по границам зерен перлита. Цементитная сетка является значительным дефектом заэвтектоидной стали, приводящим к снижению ее прочности и вязкости.

Структура заэвтектоидной стали марки У12 (1,2% углерода) Структура состоит из пластинчатого перлита (П), окруженного светлой сеткой избыточного цементита (Ц), выделившегося по границам бывшего аустенитного зерна. Структурные составляющие: перлит и цементит вторичный (П+ЦII). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C). Твердость по Бринеллю 200-220 НВ х 300 х 300

Структура заэвтектоидной стали с 1,3% углерода Структура отличается от предыдущей большей толщиной цементитной сетки. Структурные и фазовые составляющие те же, что и выше. Твердость по Бринеллю 200-220 НВ х 300

Доэвтектический белый чугун В структуре доэвтектического белого чугуна наряду с аустенитом, образованным при первичной кристаллизации, и вторичным цементитом присутствует хрупкая эвтектика – ледебурит, количество которой возрастает с увеличением содержания углерода.

Структура доэвтектического белого чугуна с 4,0% углерода Большое увеличение позволяет увидеть внутри распавшегося аустенита светлые выделения вторичного цементита (ЦII) в виде сетки по границам зерен. Структурные составляющие: аустенит распавшийся (перлит), ледебурит распавшийся и цементит вторичный (Ар+Лр+ЦII). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C). При температуре выше А1 фазы – аустенит (-фаза) и цементит. х 600

Эвтектический чугун (4,3% углерода) Структура состоит из эвтектики (распавшегося ледебурита – Лр), представляющей собой равномерно распределенные темные участки распавшегося твердого раствора аустенита (А) и светлые участки цементита (Ц). Структурные составляющие: эвтектика (Лр). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C). При температуре выше А1- аустенит и цементит Твердость по Бринеллю 500-520 НВ х 300

Структура эвтектического чугуна (примеры строения ледебурита) х 300 х 300

Заэвтектический чугун Структура заэвтектического чугуна состоит из эвтектики (ледебурит) и первичного цементита,выделяющегося при кристаллизации из жидкости в виде крупных пластин.

Заэвтектический чугун (5% углерода) Белые пластинки избыточного первичного цементита (ЦI) и пестрая эвтектика (ледебурит распавшийся – Лр ) между ними. Структурные составляющие: эвтектика (ледебурит распавшийся) и цементит первичный (Лр+ЦI). Фазы: феррит (-фаза) и цементит (карбид железа Fe3C). Твердость по Бринеллю 630-650 НВ х 100 х 700

Изменение микроструктуры и свойств сталей с увеличением количества углерода *

Практическое применение диаграммы

Обрабатываемость резанием. С увеличением прочности и твердости, то есть с повышением содержания углерода в стали, обрабатываемость ухудшается. Однако и стали с очень малым содержанием углерода, со структурой почти чистого феррита обрабатываются плохо, давая низкую чистоту поверхности.

Штампуемость. Штампуемость ухудшается по мере повышения прочностных свойств стали, особенно предела текучести.

Свариваемость. Чем шире температурный интервал кристаллизации, тем легче образуются горячие трещины. Интервал кристаллизации возрастает с увеличением содержания углерода. Поэтому с повышением содержания углерода свариваемость ухудшается.

Литейные свойства стали. Литейные свойства стали ухудшается при увеличении содержания углерода. Поэтому для литья используют обычно стали с содержанием углеродов до 0,4% С.

Закрепление изученного материала Вопрос 1 Укажите линию ликвидус 1) PSK 2) ACD 3) ECF 4) SE

Вопрос 2 Укажите линию солидус 1) ACD 2) AECF 3) PSK 4) ECF Закрепление изученного материала

Вопрос 3 Укажите содержание углерода в цементите 1) 6,67 % 2) 4,3 % 3) 2,14% 4) 0,8% Закрепление изученного материала

Вопрос 4 Укажите содержание углерода в эвтектоиде 1) 6,67 % 2) 4,3 % 3) 2,14% 4) 0,8% Закрепление изученного материала

Вопрос 5 Укажите содержание углерода в эвтектике 1) 6,67 % 2) 4,3 % 3) 2,14% 4) 0,8% Закрепление изученного материала

Вопрос 6 Как называется структура, представляющая собой твердый раствор углерода в α- железе? 1) перлит 2) цементит 3) феррит 4) аустенит Закрепление изученного материала

Вопрос 7 Как называется структура, представляющая собой твердый раствор углерода в γ- железе? 1) феррит 2) цементит 3) аустенит 4) ледебурит Закрепление изученного материала

Вопрос 8 Как называется структура представляющая собой карбид железа Fe3C? 1) феррит 2) аустенит 3) ледебурит 4) цементит Закрепление изученного материала

Вопрос 9 Как называется структура, представляющая собой механическую смесь феррита и цементита? 1) перлит 2) δ-феррит 3) аустенит 4) ледебурит Закрепление изученного материала

Структурные превращения в доэвтектических чугунах

Структурные превращения в эвтектических чугунах

Структурные превращения в заэвтектических чугунах

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Диаграмма фазового равновесия (диаграмма состояния) железо-углерод (иногда говорят железо-цементит) — графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.

Данная презентация является неотъемлемой частью урока по материаловедению по теме » Диаграмма состояния железо-цементит»

Развивающая – развить способность анализировать, обобщать, классифицировать, вести конспект, развивать внимание

Номер материала: 309256

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

В России предложили учредить День семейного волонтерства

Время чтения: 2 минуты

Трехлетнюю олимпиаду среди школ запустят в России в 2022 году

Время чтения: 1 минута

В России планируют создавать пространства для подростков

Время чтения: 2 минуты

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Для школьников к 1 сентября разработают короткие экскурсионные маршруты

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник