67 (21)

ą

&

i-

Krystyna Haimann, Jerzy Barandc

132

Rys. 9.1. Wykres równowagi układu metastabilnego Zelazo-ccmentyt

Ferryt (nazwa od łacińskiego słowa ferrum - żelazo) - jest to roztwór stały międzywęzłowy węgla w żelazie a, który jest trwały do temperatury 912 °C (na wykresie punkt ten jest oznaczony literą G). Roztwór ten jest oznaczony symbolem Fe_a (C) lub dła uproszczenia tylko literą a. Obszar występowania ferrytu określają na wykresie linie łączące punkty G-P-Q-G. Rozpuszczalność węgla w ferrycie w temperaturze 727 °C wynosi zaledwie 0,0218% wag. (punkt P na wykresie). Tak bardzo mała zawartość węgla maleje ze spadkiem temperatury i w temperaturze otoczenia wynosi już tylko 0,008% wag. Krzywą obrazującą tę zmianę rozpuszczalności jest na wykresie krzywa P-Q.    *•

Tabela 9.1. Właściwości mechaniczne ferrytu a

Wytrzymałość na rozciąganie R„	300 MPa
Granica plastyczności R,	150 MPa
Wydłużenie A	40%
Udamość KCU	> 260 J/m^1
Twardość	90 HB

*

|

Właściwości mechaniczne ferrytu są zbliżone do właściwości czystego żelaza. Wykazuje on małą twardość, wynoszącą ok. 90 HB, wytrzymałość na rozciąganie R_m = 300 MPa, granicę plastyczności R< = 150 MPa, wydłużenie A = 40% i udamość 260 J/m²-tabela 9.1.

Ferryt obserwowany na wytrawionym szlifie za pomocą mikroskopu świetlnego występuje w postaci ziam o wyraźnych krzywoliniowych granicach ziam. Ziarna mogą być różnej wielkości, bd bardzo dużych do bardzo drobnych. Różna intensywność wytrawienia poszczególnych ziam jest związana z ich orientacją krystalograficzną względem płaszczyzny zgładu (rys. 9.2).

Rys. 9.2. Mikrostruktura ferrytyczna. Pow. 200x, traw. MilFc

W wysokiej temperaturze, czyli od 1394 °C (punkt iV), aż do temperatury topnienia (punkt A na wykresie) jest ponownie trwała odmiana alotropowa żelaza ot, ale dla zaznaczenia, że jest to roztwór trwały w wysokiej temperaturze oznacza się go literą 8 i nazywa ferrytem wysokotemperaturowym. Ferryt ten występuje na wykresie w polu ograniczonym liniami łączącymi punkty A-H-N-A.

Austenit (od nazwiska uczonego angielskiego W.C. Robertsa Austcna) - jest to roztwór stały międzywęzłowy węgla w odmianie alotropowej żelaza y, która jest trwała w zakresie temperatury od 912 do 1394 °C (od punktu G do punktu N). Roztwór ten jest oznaczony symbolem Fey (C) lub samą tylko literą y. Rozpuszczalność węgla w żelazie y jest znacznie większa niż w żelazie a, w temperaturze 1148 °C wynosi 2,11% wag. (punkt E na wykresie). Rozpuszczalność maleje wraz z obniżaniem temperatury i w temperaturze 727 °C wynosi 0,77% C wag. (punkt S). Poniżej 727 °C austenit jest nietrwały i ulega eutektoidalnemu rozpadowi na mieszaninę ferrytu i cementytu.

Austenit jest paramagnetyczny, wykazuje małe przewodnictwo elektryczne. Ponieważ w stopach żelaza z węglem austenit jest trwały tylko w temperaturze powyżej 727 °C, jego właściwości w temperaturze otoczenia można oszacować na podstawie austenitu występującego w tej temperaturze w niektórych stalach wysokostopowych. Właściwości takiego austenitu zestawiono w tabeli 9.2. W obrazie mikroskopowym austenit wykazuje charakterystyczne prostoliniowe granice, a ziarna są wielobokami z licznymi bliźniakami - rys. 9.3.