Сплавы системы железо-углерод

Рис. 86. Начальная область диаграммы состояния сплавов системы железо — углерод

Сплавы системы железо-углерод . Весьма распространенными являются сплавы железа с углеродом. Такие сплавы с содержанием углерода 2,14% и более называются чугунами, а с содержанием углерода менее 2,14% - сталями. Чугуны в электрофизической аппаратуре используются редко, поэтому здесь будут рассматриваться лишь стали. [c.12]

Добавка к Ре, Со, N1 даже в небольших количествах других элементов приводит к значительному изменению механических и физико-химических свойств этих металлов. Причем на свойства сплавов оказывает сильное влияние термическая и механическая обработка. Кратко рассмотрим эти закономерности на примере наиболее важной системы железо — углерод. [c.557]

Изменения фазового состава и структуры железоуглеродистых сплавов, то есть системы железо—углерод в зависимости от температуры при различном содержании компонентов в ней представлены на упрощенной (не учитывающей существование р - и 5-форм железа) диаграмме состояния этой системы (рис. 3.1). Буквенные [c.40]

Хорошо известная диаграмма равновесия системы железо— углерод исключительно сложна. Она позволяет судить о том, как широк диапазон режимов термообработки и закалки. Сплавы цветных металлов имеют несколько иную кристаллическую структуру, поэтому для них используют ограниченный диапазон режимов термической обработки. Некоторые сплавы меди, алюминия и никеля можно подвергать различным методам термообработки. [c.316]

Диаграмма состояния системы железо — углерод. В 1868 г. Д. К. Чернов впервые указал на существование определенных температур ( критических точек ), зависящих от содержания углерода в стали и характеризующих превращения одной микроструктуры стали в другую. Этим было положено начало изучению диаграммы состояния Ге—С, а 1868 г. стал годом возникновения металловедения — науки о строении и свойствах металлов и сплавов. Позже Ф. Осмонд уточнил значения критических точек и описал характер микроструктурных изменений, наблюдаемых при переходе через эти точки. Он дал названия важнейшим структурам железоуглеродистых сплавов эти названия употребляются до сих пор. [c.617]

Расплавы железо — углерод. Изучение строения расплавов системы железо — углерод представляет интерес как для выяснения характера межатомного взаимодействия в этой системе, так и для понимания процессов, происходящих при производстве промышленных сплавов на основе железа. [c.195]

Исключительное по важности значение в металлохимии самого железа имеют взаимодействия в системе железо — углерод, поскольку сплавы железа с углеродом составляют основу черной металлургии. При карботермическом восстановлении железа из оксидных руд (доменный процесс) образуется не чистое железо, а чугун. Особенности взаимодействия в системе Fe—С наглядно отражаются диаграммой состояния (рис. 61). Геометрический строй диаграммы со стороны железа определяется тремя полиморфными модификациями a-Fe, 7-Fe и б-Fe, поскольку переход aT не связан с наличием тепловых эффектов и не отражается на диаграмме. Углерод в железе образует твердые растворы внедрения, области которых на диаграмме обозначены как а, 7, б. Самая большая растворимость углерода — в y-Fe. Этот твердый раствор называется аустенитом. Области твердых растворов углерода в а- и б-Fe, называемые -и б-фер-ритами, значительно меньше. [c.413]

Изучаемые в этом разделе диаграммы, которые часто для сокращения называют просто диаграммами состояния двойных систем и даже просто диаграммами систем, имеют характерные особенности, основанные на термодинамических данных, и потому наиболее достоверны . Многие из них имеют первостепенное значение для техники, например диаграмма состояния системы железо — углерод, являющаяся теоретической основой технологии и металлургии железа и его сплавов, (чугун, сталь). [c.40]

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО—УГЛЕРОД — диаграмма, описывающая равновесное состояние железоуглеродистых сплавов в зависимости от содержания углерода и т-ры. По ней судят о структуре медленно охлажденных сплавов, а также о возможности изменения микроструктуры в результате тер.чической обработки, определяющей эксплуатационные св-ва сплавов. В системе железо — углерод образуются фазы (структурные составляющие) жидкий раствор углерода в железе феррит — твердый раствор углерода в альфа- или дельта-железе с объемноцентрированной кубической решеткой аустенит — твердый раствор углерода в гамма-железе с гра- [c.355]

Сплавы системы железо — кремний — углерод [c.134]

Системы железо — углерод с содержанием углерода более 6,67% не рассматриваются, поскольку в технике используются только сплавы, содержащие примерно до 5% углерода. Углерод способствует увеличению прочности, твердости, сопротивления и уменьшению пластичности. [c.498]

Французский химик Ле Шателье, посвятивший ряд своих работ изучению исключительно важной системы железо—углерод, высказал в 1897 г. важную мысль о том, что сплавы железа с углеродом представляют собой твердые растворы, из которых при понижении температуры могут выделяться чистые элементы или соединения. Работа Ле Шателье впервые показала, как учение о фазах может быть применено в качестве руководящего начала в труднейших металлографических исследованиях. [c.83]

Наибольший практический интерес представляют соединения, кристаллическая решетка которых относится к типу фаз внедрения. Такими являются соединения переходных металлов (в частности титана, вольфрама и молибдена) с углеродом, азотом, бором и водородом. Фазы внедрения возникают при небольших размерах атома неметалла и в тех случаях, когда отношение радиусов атомов неметалла и металла меньше, чем 0,59. Атомы неметалла в этих соединениях находятся в пустотах решетки соответствующего металла. Соединения, образованные по типу внедрения, обладают большой твердостью и имеют практическое применение сверхтвердые сплавы). Фазы внедрения возникают также и в системе железо-углерод, имеющей исключительно большое практическое значение -2. [c.256]

Левая часть диаграммы (до точки Е) описывает превращения, происходящие в сталях, то есть в сплавах с содержанием углерода до 2,14%. Правая часть — превращения, происходящие в чугунах — сплавах с содержанием углерода от 2,14 до 6,67%. Так как цементит (карбид железа РедС) представляет собой как химическое соединение самостоятельный компонент системы, диаграмма состояния ограничивается этим содержанием углерода. К тому же, сплавы, содержащие более 6,67% углерода, практического значения не имеют. Таким образом, в диаграмме левая ордината характеризует чистое железо в а-модифика-ции до точки О и в у-модификации в интервале точек О и А. Правая ордината соответствует цементиту. [c.41]

Системы железо—хром и железо—хром—углерод изучены достаточно подробно [56]. Известно, что сплавы хрома на основе железа образуют ряд твердых растворов, имеющих кристалличе-154 [c.154]

На рис. 1 представлена диаграмма состояния сплавов железа с углеродом. Сплошными линиями показана диаграмма состояния системы железо — цементит, характеризующая метастабильное равновесие системы пунктирными линиями — система железо — гра- [c.8]

Система Fe- Si. Сплавы железа и кремния (ферросилиций) были впервые приготовлены в 1808 г. совместным восстановлением кремнезема и окислов железа углеродом. В этом направлении известны работы Сен-Клер-Девилля и Карона, а также Винклера. В России ферросилиций начали выплавлять с конца XIX ст. на уральском заводе Пороги , близ г. Сатки [544]. Отдельные [c.189]

Расплавы, содержащие от О до 1,75% углерода, после быстрого охлаждения приблизительно до 1150 С, представляют собой однородный твердый раствор—аустенит. Из этих сплавов получается сталь. При содержании углерода более 1,75% после охлаждения до 1150°С, кроме твердого аустенита, имеется еще жидкая эвтектика, которая кристаллизуется при этой температуре, заполняя тонкой смесью кристаллов пространство между кристаллами аустенита. Получающиеся при этом твердые системы представляют собой чугун. Эвтектика может кристаллизоваться двумя способами. При быстром охлаждении затвердевшая эвтектика состоит из кристаллов аустенита и неустойчивых кристаллов Fea , называемых чвл(е тито.и. При медленном охлаждении образуется смесь кристаллов аустенита и устойчивого графита. Температуры кристаллизации этих двух эвтектик и их составы неодинаковы. Устойчивой эвтектике отвечает точка С, а неустойчивой—точка С. Таким образом, система железо—углерод дает, в сущности говоря, две диаграммы состояния. Общий вид их одинаков, но они лишь частично накладываются одна на другую. Сплошными линиями принято изображать диаграмму, получаемую при участии неустойчивого цементита, Линии диаграммы железо—графит, не совпадающие с соответствующими линиями диаграммы железо—цементит, даются пунктиром. Чугун, содержащий цементит, называется белым, а содержащий графит—серым. При средней скорости охла-Ждения возможно одновременное образование обоих типов—такой чугун называется половинчатым. [c.415]

Диаграмма состояния системы железо — углерод, дающая представление о строении железоуглеродных сплавов, имеет очень большое значение. С ее помощью мол<но объяснить зависимость свойств сталей и чугунов от содерл<ання в них углерода и от термической обработки. Она служит основой при выборе железоуглеродных сплавов, обладающих теми или иными заданными свойствами. Ниже (рис. 168) приведена часгь диаграммы состояния системы Ре — С, отвечающая концентрации углерода от О до 6,67%, или, что то же самое, от чистого железа до карбида Ре С. [c.674]

Диаграмма состояния системы железо—углерод, дающая представление о строении железоуглеродных сплавов, имеет очень большое значение. С ее помощью можно объяснить зависимость свойств сталей и чугунов от содержания в них углерода и от термической обработки. Она служит основой при выборе железоуглеродных сплавов, обладающих теми пли иными заданными свойствами. На рис. 32.2 приведена часть диаграммы состояния системы Fe—С, отвечающая содержанию углерода от О до 6,67%, или, что то же самое, от чистого железа до карбида РезС. Это самая важная часть диаграммы, поскольку практическое применение имеют сплавы железа, содержащие не более 5% углерода. [c.619]

Довольно хорошо процессы распада твердых растворов при нагревании и охлаждении изучены в сплавах, образованных нефелином с другими силикатами и в системе железо — углерод. Рассмотрим изученную Боуэном систему нефелин (Ма2А1251208) — анортит (СаЛ1231208), изображенную на рис. 68. Из правой части диаграммы видно, что в анортите может раствориться не более 4% нефелина. При содержании в расплаве 45% анортита появляется эвтектика, образованная твердым раствором нефелина в анортите и твердым раствором анортита в нефелине. [c.198]

Диаграммы состояния, отражающие химическую природу взаимодействия компонентов, служат в современной технике научной основой выбора сплавов для промышленности. Например, система железо — углерод, сплавы которой — стали и чугуны — являются основой черной металлургии. Диаграмма состояния системы железо — углерод (рис. 13.9) подробно изучена до 6,66 мае. /о углерода, т. е. до химического соединения цементита РезС, и представляется -обычно в виде двух диаграмм Ре—РезС (цементитная) или Ре—С (графитная). Эти диаграммы простые эвтектические. Линия ликвидуса состоит из двух ветвей, пересекающихся в точке при 4,3% углерода. [c.274]

Диаграмма состояния системы железо — углерод дает возможность рационально классифицировать технические сплавы железа с углеродом на стали и чугуны. Сталями называются сплавы, содержащие до 1,7% углерода, т. е. такие, которые не содержат эвтектики у+РезС, называемой ледебуритом. Сплавы с содержанием углерода больше 1,7% называют чугунами. В них присутствует эвтектика ледебурит. [c.274]

Влияние отдельных элементов на состояние системы железо — углерод можно проследить иа примере влияния кремния, как третьего компонента сплава. Из диаграммы (рис 52) следует, что кремний уменьшает растворимость углерода в жидком и твердом растворах сдвигает линии диаграммы влево (1% снижает содержание углерода в эвтектике иа 0,3%), т. е. изменяет степень эвтектичности. Изменение эвтектичности чугуиа при изменении содержания углерода и кремния можно определить по формуле [c.121]

Наиболее распространенным сплавом железа является углеродистая сталь. На рис. 25.6 представлена фазовая диаграмма системы железо — углерод. Для обсуждения технологии изготовления стали рассматривают лишь ту часть фазовой диаграммы, которой соответствует высокое содержание железа стали с высоким содержанием углерода не представляют большого практического интереса. Разнообразие свойств железоуглеродных сплавов определяется различной растворимостью углерода в двух кристаллических формах железа (альфа- и гамма-железе), а также образованием соединения железа с углеродом РсзС, называемого цементитом. Составу цемен- [c.449]

Це.ментит, РедС,— наиболее распространенный карбид железа он встречается в белых чугунах, поскольку является компонентом сплавов железо — углерод. Данные о получении и свойствах цементита были приведены при описании чугунов и диаграммы термического равновесия системы железо — углерод. [c.541]

Представленная на рис. 86 [489] диаграмма состояния системы железо—углерод основывается на работах многих исследователей. Эта диаграмма изучена только до содержания углерода 6,67%, отвечающего образованию цементита — химического соединения РбзС. За пределами этого соединения сплавы железа с углеродом не изучены, что обусловлено, повидихмому, не только экспериментальными трудностями исследования этих сплавов, но и отсутствием практической необходимости, ибо в технике применяются только сплавы с содержанием углерода до 4,5—5%. [c.595]

В 1900 г. Розебом в своем известном мемуаре Железо и сталь с точки зрения учения о фазах впервые дал диаграмму состояния сплавов железа с углеродом, построенную на основании теоретических соображений об условиях равновесия двойных металлических систем и правила фаз Гиббса, причем в основу легли данные Р. Аустена, полученные им при экспериментальных исследованиях температур кристаллизации и превращений в системе железо — углерод. [c.103]

Примером диаграммы состояния двойной системы, более сложной, чем диаграмма железо—углерод, мом<ет служить диаграмма системы медь—цинк (рис. XIV, 15). Сплавы меди с цинком при затвердевании дают шесть твердых растворов различной структуры а, р, - , В, е и т]. Твердые растворы р,8,е являются примерами бертоллидов. Зг атрихованные области диаграммы отвечают двухфазным системам, образов иным соответственно твердыми растворами а+р, [5+7, Р +т, 7+8 и т. д. Медь и цинк дают только одно химическое соединение (дальтонид) Си22пз. [c.417]

Рассмотрим важнейшие превращения, происходящие при медленном охлаждении расплавов различ- 08 С, %(масс) ных концентраций. Это поможет нам разобраться в Рис. 32.3 Часть диаграм-том, какие сплавы соответствуют областям гетеро- мы состояния системы генности диаграммы. железо—углерод. [c.619]

Известно, что сплавы системы Ре — С кристаллизуются либо по стабильной, либо по метастабильной диаграмме состояния. При малых скоростях охлаждения кристаллизация происходит по стабильной диаграмме — образуется эвтектика, состоящая из графита и аустенита (твердого раствора углерода в у-железе). При больших скоростях охлаждения, когда кристаллизация идет по метастабильной диаграмме, эвтектика состоит из аустенита и цементита РезС. [c.195]

На рис. 1 представлена диаграмма состояния сплавов железа с углеродом. Сплошными линиями показана диаграмма состояния системы железо — цементит, характеризуюи[ая метастабильиое равновесие системы пунктирными линиями— система железо — графит, характеризующая стабильное равновесие. Пользуясь диаграммой железо — цементит, можно для различных температур проследить влияние изменения концентрации углерода на структуру и фазовый состав стали. Каждая точка иа диаграмме характеризует концентрацию сплава [c.5]

На рис. 123 представлена диаграмма состояния системы железо-цементит, на которой показаны фазовые и структурные превращения в железо-углеродистых сплавах с изменением температуры. Левая часть диаграммы — до 2% углерода — соответствует системе двух компонентов, взаимно растворимых в жидком и твердом состоянии, т. е. к ней применимы правила, описанные в главе IV, по отношению к рис. 14. Правая часть диаграммы — свыше 2% углерода — воспроизводит рис. 13, т. е. соответствует системе двух компонентов, взаимно растворимых в жидком состоянии, но не растворимых в твердом. Все сплавы железа и углерода при температурах выше кривой АСД находятся в жидком состоянии. Эта кривая показывает зависимость температуры начала кристаллизации сплавов от содержания в них углерода. Ниже кривой АЕСР все сплавы находятся в твердом состоянии. Эвтектика железо-углеродистых сплавов, содержащая 4,3%) углерода, затвердевает при И30°С, она носит название ледебурита и представляет механическую смесь зерен — выше 723 °С аустенита и цементита, ниже 723°С — перлита и цементита. [c.386]

На рис. 161 представлена диаграмма состояния системы железо — цементит, на которой показаны фазовые и структурные превращения в железо-углеродистых сплавах с изменением температуры. Левая часть диаграммы — до 2 о углерода — соответствует системе двух компонентов, взаимнорастворимых в жидком и твердом состояниях (т. е. к ней применимы правила, описанные в главе IV, см. рис. 18). Правая часть диаграммы — свыше 2% углерода (см. рис. 17) соответствует системе двух компонентов, взаимнорастворимых в жидком состоянии, но не растворимых [c.433]