IMG6 107 (2)

106 5. Układ żelazo-węgid

106 5. Układ żelazo-węgid

ⁿVcli

takich stopów właściwszym poziomem odniesienia są wykresy trójskładnik, układów równowagi faz stopowych Fe-M-C.

Tablica 1

Wpływ pierwiastków na temperatury przemian alotropowych żelaza

	Temperatura	Grupa
Przemiana	rośnie / maleje 'a	I	II	III	IV	V	VI
	/				Co	Mn, Ni	c. N.c7
A*	\	Cr	V	B. O, Al, Si, P, S, Ti, Zr, Nb, Mo, W
A>	/		V	B, O, Al, Si, P, S, Ti, Zr, Nb, Mo, W	Co
Ay	\	Cr				Mn, Ni	C, N, Cu

Polskie Normy określają umowne maksymalne zawartości pierwiastków lach i staliwach zwykłych, a Si i Mn również w żeliwach zwykłych (tabl. 54^ *i< i staliwa o większej zawartości któregokolwiek z pierwiastków od poda*.'^

tabl. 5.4 zalicza się do stopowych, przeważnie wykazujących pewne odstępu* struktur równowagi układu Fe-Fe₃C. Powodem jest wpływ pierwiastków^ położenie punktu eutektoidalnego (rys. 5.9) oraz na alotropię żelaza (tabl. 5 ^ .

cfAnAitr ur)oćriu/c7\/m nn7inmpm nrlnipcipniM ca u/vk rpsv troiCKluHnlh '

%

5.4. PRZEMIANY W UKŁADZIE Fe-Fe₃C

Przemiany w układzie Fe-Fe₃C w stanie stałym na ogół odznaczają się cieplet utajonym. Dzięki temu na krzywych temperatura-czas zaznaczają się mniej lut bardziej wyraźnym przystankiem temperatury. Dla przemian w układzie Osrnom wprowadził symbol¹* „A" uzupełniony kolejnym numerem i indeksami dla warw ków wyznaczenia: „c” - podczas nagrzewania i- podczas chłodzenia. Indeks określają kierunek przemiany i zapewniają jednoznaczność wartości Iiczbowyd temperatury, które z powodu bezwładności cieplnej dla nagrzewania są wyższe W układzie Fe-Fe₃C wyróżnia się następujące przemiany:

A₀ - magnetyczna cementytu, przebiegająca w temperaturze 210°C; Fe₃( ferromagnetyczny ^ Fe₃C paramagnetyczny,

A_l - eutektoidalna, przebiegająca w temperaturze 723°C (wzdłuż linii PSK) austenit perlit,

5.4. Przemiany w układzie Fe-FejC    107

A ₂ - magnetyczna żelaza, przebiegająca w temperaturze 769°C do zawartości ok. 0,6% C, obniżającej się do 723°C przy zawartości 0,8% C i następnie przebiegająca w stałej temperaturze (wzdłuż linii MOSK); Fe ferromagnetyczne ^ Fe paramagnetyczne,

A _% - a lot ropowa żelaza, przebiegająca w temperaturze obniżającej się od 910°C dla żelaza do 723°C dla stopu o zawartości 0,8% C i następnie przebiegająca w stałej temperaturze (wzdłuż linii GOSK); Fea^Fey,

A₄ - alotropowa żelaza, przebiegająca w temperaturze wzrastającej od 1391°C dla żelaza do 1496°C dla stopu o zawartości 0,1% C (wzdłuż linii NH); Fe Fe a,

A_cm - „cementytowa” odpowiadająca granicznej rozpuszczalności węgla w Fey, przebiegająca w temperaturze wzrastającej od 723°C przy 0,8% C do 1147®C przy 2,06% C (wzdłuż linii SE).

Największe znaczenie praktyczne ma przemiana eutektoidalna >4,. Jest ona sumą dwóch zjawisk: szybkiej przebudowy sieci przestrzennej, tzn. przemiany alotropowej Fe a ^ Fey, oraz wolniejszych dyfuzyjnych procesów zarodkowania i wzrostu ferrytu i cementytu, tzn. rozpadu austenitu na perlit (ferryt i cementyt) podczas chłodzenia albo rozpuszczania się ferrytu i cementytu w austenicie podczas nagrzewania.

W warunkach odbiegających od stanu równowagi przemiana eutektoidalna zmienia swój mechanizm, jak również pojawiają się nowe przemiany, nie występujące w stanie równowagi. Zależność mechanizmu przemiany eutektoidalnej od szybkości chłodzenia wynika z jej dużej podatności do przechłodzenia. Mianowicie, przechło-dzenie powiększa szybkość zarodkowania, ale równocześnie zmniejsza szybkość dyfuzji. W rezultacie obu przeciwstawnych tendencji szybkość przemiany z przechło-dzeniem powiększa się, przechodzi przez maksimum, następnie zmniejsza się i zanika do zera (rys 5.10). Maksymalna szybkość przemiany przypada na temperaturę 550 500°C, a jej zanik - na temperaturę 300 -r 250°C. Wymienione przedziały

różnica energii swobodnych LF

Rys- 5.10. Zależność szybkości zarodkowania (u), szybkości dyfuzji (D) i energii swobodnej (F)

przechłodzenia

| od

“Z francuskiego: arret - przystanek, chaufage — ogrzewanie, refroidissemcnt — chłodzenie.

J