Оглавление:
Компоненты и фазы в системе железо — углерод
- Компоненты на основе железа и фазовый углерод Чистое железо-это серебристо-белый металл. Атомный номер 26, атомная масса 55,85(см. таблицу 1), атомный радиус 1,27 А. В настоящее время доступное чистое железо содержит 99,999% Fe.
Технический сорт железа содержит 99,8-99,9% железа. Температура плавления железа составляет 1539°С. известны 2 полиморфных изменения: а и у. модификация
а существует при температурах ниже 910°С и выше 1392°с (см. рис.27). Людмила Фирмаль
В диапазоне температур 1392-1539°C A-iron часто называют 8-iron. кристаллическая решетка а-железа представляет собой куб тела-разума с периодом решетки 2,8606 А. до температуры 768°С а-железо является магнитным (ферромагнитным).Критическая точка (768°С), соответствующая магнитному превращению, то есть переходу из ферромагнитного состояния в парамагнитное, называется точкой Кюри и обозначается буквой G.
Магнитные свойства железа во многом зависят от его чистоты и условий термообработки. Для промышленного железа, содержащего 99,8-99,9% железа, максимальная проницаемость CT m = 50004-10000 Г| Э и коэрцитивная сила Hs〜0,5-1oe; для железа с 99,99% Fe, / 1max = 28000 Г / Э и Hs 0,025 Э. плотность a-железа составляет 7,68 г / см3.Температурный коэффициент линейного расширения чугуна составляет 11,7-10 ′ 6°С-1*, удельное электрическое сопротивление-10•10 б ом-см, теплопроводность-0,20 кал /(с•см°с).
- При температуре 910-1392° — / — имеется iron. It является парамагнитным. Критическая точка α^γ превращения при 910°представлена соответственно Ac3 (при нагревании) и Ar3 (при охлаждении). При 1392°С критическая точка перехода iron железа определяется как Лс4 (при нагревании) и ar4 (при охлаждении) 1.
1 критические точки Ar и Ac являются производными от инициалов французского слова. А-Алетта-стоп (уголок на охлаждение и обогрев кривые), д-опровергнуть охлаждения и C-chofage-отопление. кристаллическая решетка y-железа представляет собой гранецентрированный куб、 Рисунок 121: 78 структура феррита (а), аустенита, обнаруженного при 1000 ° С в
вакуумной камере (б; х 150), редукбрита (о) и перлита (г; х 1500） Людмила Фирмаль
Температура 910 ° C, плотность железа 3,6 а. у (полученная экстраполяцией на 20 г ’ выше, чем у железа а) составляет 8,0-8,1 г / см3. при преобразовании — > y происходит сжатие. Эффект объемного сжатия составляет около 1,0%. Углерод-неметаллический элемент 4-й группы 2-го периода (см. таблицу 1), атомный номер 6, Плотность 2,5 г / см3, атомная масса 12,011, температура плавления 35°С, атомный радиус 0,77 А. углерод полиморфен. В нормальных условиях это форма модификации графита, но она также может существовать в виде метастабильной модификации алмаза. Углерод растворим в жидком и твердом состоянии железа, а также находится в виде химического соединения-цементита, а также в виде высокоуглеродистых сплавов и графита.
Фазовые системы Fe-C различают следующие фазы: жидкий сплав, твердый раствор феррита и аустенита, цементит и графит. Феррит (F) представляет собой твердый раствор углерода в железе. Различают низкотемпературный феррит с растворимостью до 0,02% углерода и высокотемпературный феррит с растворимостью до 0,1% углерода. Атомы углерода находятся в ферритовой решетке в центре кубической грани, а сфера железа радиусом 0,29 атома 7 является located. As с вакансиями, дислокациями и т. под микроскопом феррит выявляется в виде однородных полиэдрических частиц(рис. 78, а). Механические свойства феррита 122 (0,006% C) следующие:= 25 кгс / мм2; St012 = 12 кгс / мм2; 8 = 50%; f = 80%; HB 80-90. 1 согласно новым данным, температура плавления Fe3C составляет 1250 С с.
Аустенит (а)представляет собой твердый раствор углерода в железе Y. конечная растворимость углерода в железе y составляет 2,14%. атомы углерода в решетке y-железа расположены в центре элементарной ячейки (см. рис.28, Б) и могут вписываться в сферу и область дефекта Кристалла 0,41 Rpe (Dre-атомный радиус железа). Микроструктура аустенита-это полиэдрических частиц(рис. 78.6). Вяжущий. Это соединение железа и углерода Fe3C науглероженного железа. Цементит содержит 6,67% carbon. In цементит представляет собой сложную ромбическую решетку, в которой атомы плотно упакованы. Температура плавления цементита точно не определена из-за возможности его разложения, и предполагается, что она приблизительно равна 1550 С1.До 210 ° C (точка к), цементит ферромагнитен.
Цементит характеризуется высокой твердостью (NU800-850) и очень низкой пластичностью. Цементит является метастабильным phase. In в состоянии равновесия графит образуется в сплавах с высоким содержанием углерода. Графит. Кристаллическая решетка графита представляет собой слой шестиугольник (см. рис. 84,а).Межатомное расстояние в решетке невелико и достигает 1,42 а; расстояние между плоскостями составляет 3,40 А. графит мягкий и имеет низкую прочность.
Смотрите также:
Решения задач по материаловедению
| Диаграмма состояния железо — цементит (метастабильное равновесие) | Рекристаллизация |
| Диаграмма состояния железо — графит (стабильное равновесие) | Холодная и горячая деформации |
