Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 16
 
djvu / html
 

30
ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ
нита (рис. 2,6 и 2,в). При очень большой скорости охлаждения эвтектическая смесь имеет вид тонких перемежающихся пластинчатых кристаллов цементита и твёрдого раствора ?•
В заэвтектических Ж. с. (заэвтектич. чугунах), содержащих больше 4,3%С, кристаллизация расплава в условиях медленного охлаждения (ниже линии D'C') начинается с образования пластинчатых включений избыточного графита. В условиях ускоренного охлаждения расплава (ниже линии DC) в нём образуются пластинчатые кристаллы мета-стабильной высокоуглеродистой фазы — цементита (рис. 2,в). При промежуточных скоростях охлаждения в расплаве образуются обе высокоуглеродистые фазы — графит и цементит. Образование высокоуглеродистых фаз в заэвтектич. расплавах уменьшает содержание в жидкости углерода, и при достижении эвтектич. температуры она приобретает эвтектич. состав. При дальнейшем охлаждении заэвтектич. чугуна кристаллизуется эвтектика.
Превращения в твёрдом состоя-н и и. Ж. с. испытывают фазовые изменения и после затвердевания. Эти изменения обусловлены полиморфизмом железа и изменением растворимости углерода в а- и f-жвлезе. Кроме того, в Ж. с. в твёрдом состоянии может происходить (в области высоких температур) рост зёрен аустенита и феррита и превращение их в кристаллы правильной полиэд-рич. формы. Перекристаллизация от=у происходит в малоуглеродистых Ж. с. (до 0,18%С) при температуре 1400°—1492°. Превращение 7 = а происходит в Ж. с. с содержанием до 0,8%С при 723°—910°. Перекристаллизация железоуглеродистых твёрдых растворов может происходить двумя путями. При небольшом переохлаждении полиморфное превращение одного твёрдого раствора в другой осуществляется т. н. диффузионным путём: наряду с изменением пространственного расположения атомов растворителя — железа — происходит и диффузионное перераспределение концентраций углерода. При большом переохлаждении полиморфные превращения твёрдых растворов могут происходить бездиффузионным (т. н. мартенситным) путём. Такое превращение наблюдается при закалке Ж. с. В условиях быстрого охлаждения твёрдый раствор т сильно переохлаждается (до 300°—100°) и переходит в твёрдый раствор а того же состава без перераспределения концентраций углерода. В результате такого бездиффузионного превращения получается пересыщенный углеродом твёрдый раствор а (мартенсит) со структурой игольчатого типа (рис. 2,г).
Величина, форма и распределение кристаллов, образующихся в Ж. с. при перекристаллизации, обусловлены её ходом, составом сплава и его предварительной обработкой. Например, при охлаждении сталей, содержащих менее 0,8%С, выделяющийся из аустенита феррит может приобретать вид равноосных кристаллов (рис. 2,9), сетки, располагающейся по границам исходных зёрен аустенита (рис. 2,е), и вид пластинчатых кристаллов.
Существенные структурные изменения Ж. с. происходят и в связи с изменением растворимости углерода в твёрдых растворах а и 1 при охлаждении и нагревании (линии PQ и ES на рис. 1). Охлаждение сплавов приводит к пересыщению твёрдых растворов а и i углеродом и вызывает образование кристаллов высокоуглеродистой фазы — цементита (рис. 2, мс) или графита. Нагревание же сплавов, состоящих из кристаллов феррита или аустенита и кристаллов цементита или графита, приво-
дит к увеличению растворимости углерода и вызывает растворение высокоуглеродистых фаз.
Величина, форма и распределение в феррите и аустените кристаллов цементита также определяются условиями его выделения. Если кристаллы цементита имеют неравноосную форму, длительная выдержка при повышенной температуре приводит к сфероидизации: неравноосные кристал- §7,90 лы цементита превра- | 7,80 щаются в равноосные. § 7,70 Наряду с этим проис-ходит также укруп-нение наиболее круп-ных кристаллов цо-ментита (рис. 2,з), по-глощающих другие, более мелкие (процесс коалесценции). Если -J.-S. содержащие цементит Ж. с. долго выдержи- . вать при высокой тем- I; §• пературе, происходит $•§ графитизация: внахо- |=='1=' дящемся в метаста-бильном состоянии сплаве появляются и растут включения ста-
<§ . ~
0,1 0,5 0,9 1,3 1,7" Весовые проценты углерода
ЙитпГнпй *я1тл гпя Рис- 3- Механические спойства бильнои фазы — гра- стали в зависимости от содержа-
фита, а кристаллы ния углерода.
цементита растворяются. Так получается ковкий чугун (рис. 2,и). Полиморфное превращение и выделение высокоуглеродистой фазы может происходить в Ж. с. и одновременно. Это имеет место при эвтектоидном распаде твёрдого раствора у, после того как Ж. с.
охлаждён ниже эвтек-тоидной температуры. В этих условиях твёрдый раствор т пересыщается железом и углеродом; выделяя высокоуглеродистую фазу, он одновременно превращается в
^0,26 « «• 0,24 § П 1У


^- *^~
/
/ /
/
/
твердый раствор а. Выделение графита при эвтектоидном превращении затруднено, и обычно высокоугле-Электрические свойства родистая фаза кри-
Весовые пцоценты углерода
Рис. 4.
стали в зависимости от содержа- ?.Тяпттич\гртгя н ИИТТР
ния углерода. сталлизуется в виде
цементита. Скорость
эвтектоидного распада твёрдого раствора f с понижением температуры возрастает и достигает максимума приблизительно при 550°.
Структура феррито-цементитной смеси, получающейся при эвтектоидном превращении аустенита, зависит от температуры превращения. При небольшом переохлаждении образуются крупные равноосные (сфероидизированные) кристаллы цементита, включённые в ферритную основу. При увеличении переохлаждения смесь 'феррита и цементита приобретает пластинчатое строение (структура перлитного типа), тем более тонкое, чем ниже температура эвтектоидного распада (по восходящим ступеням тонкости структуры — перлит, сорбит и троостит закалки, см. рис. 2,9, 2,е, 2,к и 2,л). При нагревании Ж. с., после нек-рого перегрева выше эвтектоидной температуры, имеет место растворение высокоуглеродистой фазы и полиморфное превращение ос — Y.

 

1 10 20 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670


Большая Советская Энциклопедия Второе издание