Діаграма стану залізо вуглець. Описати «чавунну» область

Як уже зазначалось, залізовуглецеві сплави з вмістом вуглецю більше 2,14% є чавунами, які поділяються на евтектичні, до- і заевтектичні.

У доевтектичних чавунах первинна кристалізація відбувається в інтервалі температур між точками 12 і 13 з виділенням аустеніту. При температурі точки 13 (1147 °С) проходить евтектичне перетворення Р_{С ®}Л(А_Е+Ц). Згідно з правилом фаз – С=2-3+1=0 – це перетворення відбувається при постійній температурі.

Після закінчення цієї реакції структура сплаву буде складатися з аустеніту та ледебуриту. При зниженні температури з 1147 °С до 727 °С (точка 14) із аустеніту, в якому було 2,14 % С за рахунок зменшення розчинності вуглецю до 0,8 % (точка S) виділяється вторинний цементит Ц_II, що розміщується навколо зерен аустеніту. Такий вторинний цементит виділяється також і з аустеніту, що входить до складу ледебуриту. При температурі 727°С проходить евтектоїдне перетворення аустеніту (як первинного, так і того, що входив до складу ледебуриту) в перліт (А®П), після завершення якого кінцева структура доевтектичних чавунів (рис. 5.4, а) буде складатися з перліту (темні зерна) і плямистої структури ледебуриту (темні плями перліту на фоні світлого цементиту). Вторинний цементит зливається з цементитом ледебуриту і як окрема фаза не спостерігається.

Структура евтектичного чавуну з 4,3 % С – суто ледебуритна.

Кристалізація заевтектичних чавунів починається з виділення в точці 16 кристалів первинного цементиту Ц₁ у вигляді пластин. При температурі точки 17 (1147 °С) відбувається евтектичне перетворення Р_{С ®}Л(А_Е+Ц), після завершення якого структура буде складатися з ледебуриту і первинних кристалів цементиту. Така структура буде зберігатися аж до кімнатної (точки19) з тією різницею, що в кінцевому ледебуриті буде не аустеніт, а перліт, який утворився внаслідок евтектоїдного перетворення при температурі точки 18 —727 °С.

Ці чавуни називаються білими, оскільки в зламі мають білий сріблястий колір, який визначається наявністю в структурі цементиту.

Діаграма стабільної рівноваги, позначена на рис. 5.2 пунктиром, відображає можливість утворення високовуглецевої фази – графіту на всіх етапах процесу структуроутворення в сплавах з підвищеним вмістом вуглецю. В інтервалі температур ліквідус DC – солідус CF із рідини виділяється графіт. При евтектичній температурі 1153 ⁰С (ізотерма E¹C¹F¹) рідина складу С твердне з утворенням графітної евтектики (А_Е+Г). В інтервалі температур ECF – PSK через зменшення розчинності вуглецю в аустеніті (лінія ES) виділяється графіт. При евтектоїдній температурі (t_PSK=738 ° С) вміст вуглецю в аустеніті досягає 0,7 % (S¹) і аустеніт розпадається на ферит і графіт.

Таким чином, при охолодженні сплавів, які включають 2,14…6,67 % С, формується структура, яка складається з фериту та графіту. Це так звані графітизовані чавуни.

Дата добавления: 2015-05-07