IMG 8 099 (2)

98

5. Układ żclazo-węgiel

5.2. Fazy i składniki strukturalne układu ielazo-węgiel    99

sprawia obecność w układzie dwóch roztworów stałych węgla w żelazie o znacznej różnicy rozpuszczalności. Mianowicie, roztworu węgla w Fe a, tzw .ferrytu, o maksymalnej rozpuszczalności 0,02% C w temperaturze 723°C oraz roztworu węgla \v Fey, tzw. austenitu, o maksymalnej rozpuszczalności 2,06% C w temperaturze 1147°C. Ponadto przemiana alotropowa Feot^Fey w temperaturze 910°C (G) łącznie ze zmianą rozpuszczalności węgla wywołuje w układzie przemianę eutek-toidalną, polegającą przy chłodzeniu na rozpadzie w temperaturze 723°C austenitu o zawartości 0,8% C (S) na mieszaninę ferrytu i cementytu:

Ys "* ^ał> + ^FeaC.

5.1.2. Układ Fe-grafit

Układ źelazo-grafit (rys. S.4 - linie przerywane) jest zbadany w znacznie słabszym stopniu, pomimo poświęcenia mu równie dużej liczby prac jak układowi I Fe-Fc₃C. Współrzędne punktów charakterystycznych wykresu podano w tabl. 5.2.

Jak z wykresu wynika, w poznanym zakresie układ można również traktować I jako mieszaninę eutektyczną roztworu stałego węgla w żelazie i grafitu. Punkt I eutektyczny (C') w temperaturze 1153°C odpowiada zawartości 4,26% C

Lc' Ye- | grafit.

W układzie obserwuje się również przemianę eutektoidalną w temperaturze 738°C | polegającą (przy chłodzeniu) na rozpadzie austenitu o zawartości 0,69% C (5') na I mieszaninę ferrytu i grafitu:

Ys- -* <V + grafit.

Jak z powyższego wynika, punkty charakterystyczne układu żelazo-grafit są nieznacznie przesunięte, w porównaniu z układem żelazo-cementyt, w kierunku wyższych temperatur i mniejszych zawartości węgla.

Jak z wykresu wynika, stopy układu uogólniając można traktować jaki mieszaniny eutektyczne roztworu stałego węgla w żelazie i fazy międzymetaliczne - cementytu. Punkt eutektyczny (C) w temperaturze 1147°C odpowiada zawartość 4,3% C. W rzeczywistości układ komplikują przemiany alotropowe żelaza. P< pierwsze, przemiana Fey^Fea w temperaturze 1391°C (N) zakłóca przebie krystalizacji, wywołując w temperaturze 1496 C przemianę perytektyczną

Fea_H + L_B-*FeYj.

Zapewnia ona stopom o zawartości 0,1 -r 0,16% C poniżej 1496°C budoi mieszaniny nasyconych roztworów stałych węgla: w wysokotemperaturowej odmij nie Feof i w Fey. Obszar trwałości tej mieszaniny zanika w temperaturze 1391'C (N z powodu odmiennej rozpuszczalności węgla w obu wymienionych odmianad żelaza. Po drugie, przemiana alotropowa Fea^Fey w temperaturze 910°C (G

5.2. FAZY I SKŁADNIKI STRUKTURALNE UKŁADU ŹELAZO-WĘGIEL

W układzie Fe-Fe₃C w stanie stałym występują trzy fazy: ferryt, austenit i cementyt.

Ferryt jest międzywęzłowym roztworem stałym węgla w Fea o strukturze RPC (rys. 1.13b). Małe rozmiary luk w sieci są przyczyną minimalnej rozpuszczalności węgla, która w odmianie niskotemperaturowej powiększa się od 0,008% w temperaturze otoczenia do 0,02% w temperaturze eutektoidalnej 723°C, a w odmianie wysokotemperaturowej - od 0% w temperaturze 1391°C do 0,1% w temperaturze 1496°C. Ferryt niskotemperaturowy jest fazą bardzo miękką, plastyczną o małej