6827068793

1. Narysować i opisać fazowo układ równowagi Fe-Fe3C. Zaznaczyć charakterystyczne temperatury i składy chemiczne.

2.    Podać definicję i własności faz występujących w układzie Fe-Fe3C.

•    Ferryt(ct) - międzywęzłowy roztwór stały węgla w Fea o sieci RPC (A2). Małe rozmiary luk w sieci skutkują bardzo małą rozpuszczalnością węgla w Fea. W temperaturze eutektoidalnej 727°C wynosi ona 0,022% (maksymalna rozpuszczalność) i zmniejsza się ze spadkiem temperatury (w pokojowej równa jest zeru). Odmiana wysokotemperaturowa Fea może rozpuścić max. 0,09%C w perytektycznej temperaturze 1493°C.

•    Austenit(y) - międzywęzłowy roztwór stały węgla w Fey o sieci RSC (Al). W temperaturze eutektycznej 1147°C zawartość węgla wynosi 2,14%C. Od 1147°C do 727°C (linia E - S) powoduje, iż ilość rozpuszczonego w nim węgla obniża się o 0,76%C.

•    Cementyt (Fe₃C) - faza międzywęzłowa zawierająca 6,7%C i strukturze złożonej układu rombowego, krystalizująca w temperaturze ok. 1252°C z ciekłego roztworu węgla w żelazie. Sieć cementytu nie zmienia się od temperatury otoczenia. Powyżej 230°C cementyt jest paramagnetyczny, poniżej -ferromagnetyczny. Cementyt jest fazą nietrwałą (metastabilną), pod wpływem energii cieplnej ulega procesowi grafityzacji. Jest twardy i kruchy.

•    Faza ciekła (L) - roztwór ciekły węgla w żelazie - znajduje się powyżej linii ABCD. Poniżej linii AHECF (linii solidus) występują fazy stałe. Pomiędzy linią likwidus i solidus zawsze istnieje jedna faza ciekła oraz wydzielająca się z niej (krystalizująca) faza stała.

3.    Narysować i opisać strukturalnie układ równowagi Fe- Fe ₃C. Zaznaczyć charakterystyczne temperatury i składy chemiczne.

4.    Podać definicję i własności mieszanin faz występujących w układzie Fe-Fe ₃C.

•    Cementyt - jest składnikiem struktury stopów zawierających do 6,7%C.

a)    cementyt pierwotny (cementyt I), wydzielający się przy krzepnięciu stopów o zawartości 4,3-6,7%C (wzdłuż linii DC) z roztworu ciekłego ubożejącego w węgiel w postaci grubych igieł.

b)    cementyt drugorzędowy (cementyt II), wydzielający się z austenitu (wzdłuż linii ES) wskutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla. Występuje w stopach o zawartości węgla od 0,76-4,3%. W stopach o zawartości 0,76-2,14%C ma on postać siatki na granicach ziaren perlitu.

c)    cementyt trzeciorzędowy (cementyt III), wydzielający się z ferrytu (wzdłuż linii PQ) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Widoczny jest w stopach o zawartości do 0,022% węgla na granicach ziaren ferrytu w postaci podwójnej granicy ziarna.

•    perlit - jest składnikiem struktury stopów od zawartości 0,022% do 4,3% węgla. Przy wyższej wchodzi w skład ledeburytu przemienionego. Perlit złożony jest z przemiennie ułożonych płytek cementytu i ferrytu. Wymiary płytek cementytu (depresja) zmniejszają się pod wpływem wzrostu