Направление подготовки бакалавров Химическая технология Материаловедение и

материалов
Лихачев Владислав Александрович, к.х.н., доцент

(Feδ, Feγ, Feβ, Feα ).

Полиморфные превращения железа

1536 - 1392 оС


Feγ, парамагнитные свойства,

a = 3,64
τ = 1392 – 910 оС


Feβ , парамагнитные свойства, a = 2,90
τ = 910 - 768 оС


Feα , ферромагнитные свойства, a = 2,88
τ = 768 – и ниже оС

Полиморфные превращения железа

ограниченной растворимостью одного компонента и нерастворимостью другого, осложнённую полиморфным превращением

железа.
Существует два варианта диаграммы:
Fe – C – более равновесная диаграмма, очень медленное охлаждение;
Компонент А- железо, компонент В – углерод:
2) Fe – Fe3C –медленное, но несколько более быстрое охлаждение.
Компонент А- железо, компонент В – Fe3C (карбид железа)
Более часто пользуются вариантом 1, т.е. диаграммой сплава Fe – C

Диаграмма железо-углерод

следующие группы:
1.техническое железо (0- 0,02% С);
2. доэвтектоидные стали

(0,02-0,81% С);
3. эвтектоидная сталь (0,81% С)
3. заэвтектоидные стали (0,81- 2,14% С);
Таким образом, сплавы с содержанием С 0,02-2,14% – это стали. Чугуны- содержание С>2,14 %
4. доэвтектические чугуны (2,14 - 4,3%)
5. эвтектический чугун ( 4,3% С)
6. заэвтектические чугуны (>4,3% С)

Классификация сплавов железа по количеству в них углерода

Линии на диаграмме железо-углерод
АВСD – линия

ликвидус , начало кристаллизации;
АЕСF – линия солидус, конец кристаллизации;
GSK – линия начала полиморфного перехода;
GPSK – линия конца полиморфного перехода;
МО – линия магнитного превращения;
ES – линия изменения растворимости углерода в Fe y;
PQ – линия изменения растворимости углерода в Fe .

Точки на диаграмме состояния Fe -C
E

– предельная растворимость углерода в Fey; 2,14% С
С – эвтектический чугун, 4,3% С;
Р – предельная растворимость углерода в Fe; 0,02% С
S – эвтектоидная сталь, 0,81% С

углерода в Fe ;
Аустенит – твердый раствор углерода в Feу;

Цементит – химическое соединение FeзС, карбид железа;

состоящий из феррита и цементита;
Ледебурит высокотемпературный – эвтектика, состоящая из

аустенита и цементита;
Ледебурит низкотемпературный – эвтектоид, состоящий из перлита и цементита.

железа:
t1 – появление первых кристаллов аустенита;
t2 - заканчивается образование аустенита;
t3-

начинается полиморфный переход, появляются первые кристаллы феррита;
t4- заканчивается полиморфный переход, весь аустенит превращается в феррит.
t5 – достигается предельная растворимость углерода в Fe , лишний углерод при снижении температуры выпадает в виде цементита третичного.
Таким образом, структура технического железа будет состоять из зерен феррита, по границам которых будет находиться цементит.

сталь;
Заэвтектоидная сталь;
Доэвтектический чугун;
Эвтектический чугун;
Заэвтектический чугун.