Железо и сплавы на его основе

Наука » Материаловедение
Чистое железо плавится при температуре 1539С. При охлаждении расплава ниже этих температур, железо затвердевает, формируя кристаллическую решётку объемно-центрированного куба (ОЦК), которая сохраняется до 1392С. В температурной области от 1392C до 919С устойчивой кристаллической формой железа становится гранецентрированная кубическая решётка (ГЦК). При температуре 1392С обе формы кристаллов железа находятся в равновесии и могут присутствовать одновременно. Такая же картина наблюдается и при 911С. Устойчивой кристаллической решёткой вновь становится решётка ОЦК.

Переход от одной устойчивой формы кристаллов к другой, как мы уже отмечали ранее, называется полиморфным превращением.

Кристаллические решётки ОЦК и ГЦК железа имеют октаэдрические и тетраэдрические пустоты, в которых могут размещаться растворённые в железе атомы углерода и других элементов внедрения (B, N, H, O).

Исследования показали, что атомы углерода в стали в основном располагаются в октаэдрических порах.

Размещение атомов углерода в кристаллических решётках железа сопровождаются их деформацией. Поскольку при растворении углерода ГЦК решётка деформируется в существенно меньшей степени, то и растворимость углерода в ГЦК решётке, примерно в сто раз выше его растворимости в ОЦК – железе.

Раствор углерода в ОЦК – железе называют ферритом. Различают α, b и d– ферриты.

Раствор углерода в железе, имеющем ГЦК – решетку, называется аустенитом. Линия предельной растворимости углерода в аустените при различных температурах соответствует линии SE на диаграмме. При 1147С достигается максимальная растворимость углерода в аустените, равная 2,14 %. Минимальная растворимость углерода в аустените наблюдается при температуре 727С и составляет 0,83%. При температуре ниже 727С аустенит неустойчив и о равновесной растворимости в нём углерода говорить не приходится.

Из рассмотрения диаграммы железо-углерод следует, что температуры полиморфных превращений железа заметно смещаются при растворении в нём углерода.

При добавлении других компонентов также имеет место изменение температур превращений. Но следует отметить, что в сплавах полиморфные и фазовые превращения осуществляются в интервале температур, а в чистых металлах – при определенных температурах.
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.