SL372700

pwiicach ziara now zarodki krysta-*^uacJ* trys. 5.1 Se), które rozrastając się tworzą nową strukturę ziarnistą (rys. 5.18A Podczas dalszego wygrzewania ziarna się rozrastają. Jest to rekrystalizacja wtórna. Struktura gruboziarnista jest krucha i z tego względu nie należy zbyt mocno wyżarzać materiałów zgniecionych.

5.4.4. Obróbka cieplna metali

W poprzednich rozdziałach opisano, jak podczas krzepnięcia stopów powstaje faza stała. Ostateczna struktura materii nie zawsze jednak jest identyczna czy choćby zbliżona do struktury powstającej po skrzepnięciu. W wielu przypadkach zachodzą w stanie stałym po zakrzepnięciu zmiany struktury stopów. Często w sposób naturalny zachodzi dyfuzyjne ujednorodnianie struktury (nie zawsze całkowite) usuwające segregację.

Na rysunkach 5.14 i 5.15 przedstawiono przykłady stopów tworzących ograniczone roztwory stale, o składzie granicznym zmiennym wraz z temperaturą. W takich przypadkach w czasie stygnięcia stopów, które w wyższej temperaturze tworzą roztwory stałe, a w niższej nie, podczas przekraczania linii przemiany wydziela się z roztworów stałych składnik przesycający.

Oprócz wymienionych wyżej przypadków, przemiany w stanie stałym zachodzą w stopach, których składniki występują w odmianach alotropowych. Wykorzystując przedstwione zjawiska zmian strukturalnych w stanie stałym, można, w różnych ich zestawieniach, za pomocą odpowiednich zabiegów cieplnych formujących strukturę, nadawać materiałom pożądane właściwości- Zabiegiem cieplnym nazywa się cykl zmian temperatury rozpoczynających się i kończących w temperaturze otoczenia. Zabieg cieplny składa się z nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia. Zastosowanie jednego lub kilku zestawionych odpowiednio zabiegów cieplnych nazywa się obróbką cieplną.

Najbardziej typowym i najpowszechniej stosowanym przykładem stopów. w których w stanie stałym zachodzą różne przemiany, umożliwiające uzyskanie pożądanych właściwości przez obróbkę cieplną, są stopy żelaza z węgłem. Stopy żelaza zawsze zawierają węgiel pochodzący z procesów hutniczych wytapiania żelaza z rudy w wielkich piecach opalanych koksem. Praktyczne zastosowanie mają stopy zawierające nie więcej niż 6,67% C. Przy tej zawartości węgla powstaje bardzo twardy i kruchy węglik żelaza Fe₃C (cementyt). Wykres układu równowagi stopów że-lazo-cementyt przedstawiono na rys. 5.19.

Żelazo krystalizuje w dwóch odmianach alotropowych: a (£) o sieci regularnej przestrzenniecentrycznej i y o sieci regularnej płaskocentrycznej. Węgiel rozpuszcza się w żelazie et do maksymalnej ilości 0,1% tworząc rotwór stały zwany ferrytem. Ferryt istnieje do temperatury 910°C. Maksymalna zawartość węgla 0,1 % w roztworze występuje w temperaturze 723°C. W tej temperaturze zachodzi przemiana eutektoidał-na związana z przemianą alotropową (analogiczna do eutektycznej, lecz zachodząca tylko w stanie stałym). Przy składzie eutektoidalnym 0.8% C w tera-

230