1933501996

WYKRES ŻELAZO WEGIEL/CEMENTYT

1. Cel ćwiczenia.

Zapoznanie się z charakterystycznymi stopami układu żelazo-węgiel.

2, Wiadomości teoretyczne

W zależności od stężenia węgla stale w ęglowe w stanie wyżarzonym charakteryzują się zróżnicow aną strukturą.

Stale o bardzo małym stężeniu węgla - ok. 0,1% wy kazują strukturę ferrytu (roztwór stały węgla w żelazie), który po wytrawieniu uw idacznia się w postaci w ielokątnych jasnych ziaren z ciemnymi granicami.

Przy większym stężeniu węgla w strukturze stali pojawia się perlit (mieszanina ferrytu i cementytu - Fe3 C), a stal ma strukturę ferrytyczno - perlityczną. Perlit jest w idoczny jako naprzemianlegle pasemka przeciętych płytek cementytu i ferry tu.

Przy' stężeniu ok. 0,4%C zawartości perlitu i ferrytu w strukturze stali są zbliżone.

W stali zawierającej 0,6-H),7%C ferryt wy stępuje w postaci jasno trawiącej się siatki w okół ziaren perlitu. Struktur ę czysto perlityczną ma stal o stężeniu 0,77%C.

W miarę podwyższania stężenia węgla w strukturze stali zmniejszeniu ulega udział miękkiego i plastycznego ferrytu, a zwiększeniu - udział twardego i kruchego cementytu.

W stalach o stężeniu węgla powyżej 0,77% na granicach ziaren perlitu wy stępuje siatka cementytu o grubości zwiększającej się wraz ze wzrastającym stężeniem węgla.

Rodzaj struktury stali w zależności od stężenia w ęgla w niej wy stępującego ilustruje wykres równowagi fazowej żelazo - węgiel.

Wykres żelazo - węgiel odzwierciedlający równowagę fazow ą w stalach jest wykresem metastabilnym, odnosi się on do układu Fe-Fe3C (rys.2 - linia ciągła na wykresie).

Rys. 1. Wykres równowagi układu żelazo - węgiel (wg Chipmana); linia ciągła - układ niestabilny Fe- Fe3C, linia przerywana - układ stabilny Fe-C (grafit). (3)