91294

Układ żelazo - wegiel

Układ żelazo - węgiel

Wykres równowagi układy żelazo - węgiel przechodził długą ewolucje od najprostszej postaci zaproponowanej przez Czernowa do postaci współczesnej. Najnowsza wersja wykresu, opracowana przez J. Chippmana przedstawiono na rysunku. Wykres ten ma dwie wersje: metastabilną odnoszącą się do układu Fe-Fe3C wykreślony linią ciągłą i stabilną opisująca układ żelazo - grafit.

Wykres żelazo węgiel odzwierciedla równowagę fazową w stalach i surówkach białych, w których nie występuje grafit, podczas gdy wykres żelazo grafit opisuje równowagę w stopach z grafitem.

Wykres żelazo węgiel jest złożony, a cementyt występuje w postaci osobnego składnika strukturalnego. Wszystkie pkt charaktery styczne wykresu oznaczono dużymi literami alfabetu, przy czym pkt odnoszące się do wykresu żelazo grafit oznacza się dodatkowo przecinkiem.

Odmiany alotropowe żelaza wykazują zdolność rozpuszczania węgla zależnie od temperamrze, przy czym maksymalnarozpuszczabiość występuje w temperaturze przemian: perytektycznej, eutektycznej i eutektoidalnej. Przemiany te zachodzą w stałych temperaturach w określonych zakresach stężeli stopów i mają charakter odwracalny.

Przemiana perytektyczna

zachodz w temp. 1495°C, jest przemianą, podczas której, w czasie cliłodzenia, dwie fazy (jedna z nich ciekła) przemieniają się w jedną fazę stałą. L ♦ a - p Przemiana eutektyczna

Przemianę Ciecz - a + P nazywamy przemianą eutektyczną. Zachodzi w temp. 1148°C.Przemiana eutektyczna jest przemianą, w której udział biorą trzy fazy. Podczas przemiany, w czasie cliłodzenia, ciecz przemienia się w dwie fazy stałe jednocześnie.

Przemiana eutektoidalna

Zachodzi w temp. 727°C, jest przemianą, w której biorą udział trzy fazy. Podczas chłodzenia faza stała przemienia się w dwie inne fazy stałe jednocześnie, y - a + P

Linia Likwidus układu żelazo węgiel przebiega między piniktami ABCD.

Linię Solidus wyznaczają punkty AHJECF dla układu żelazo węgiel i AHJECF' dla układu żelazo grafit. Oznacza to że wzdhiz linii AB wydzielają się z cieczy kryształki feiTytii, wzdhiż linii BC kryształki austenitu, natomiast wzdłuż linii CD cementyt zwany pierwotnym.

Linia ES określa zmienną rozpuszczalność węgla w austenicie pozostającym w równowadze z cementytem i oznacza się to symbolem Acm. Ponieważ przy chłodzeniu rozpuszczalność węgla maleje od 2,11% w temperaturze 1148°Cdo 0,77%C w 727°C, nadmiar węgla wydziela się w postaci cementytu zwanego wtórnym. Podobnie linia PQ określa zmienną rozpuszczalność węgla w ferrycie. W temperaturze 727°C rozpuszcza się o,0218% C, podczas gdy w temperamrze pokojowej 0,008% C. Stad przy chłodzeniu nadmiar węgla wydziela się w postaci cernentym zwanego trzeciorzędowym.