Диаграмма состояния железо–углерод

<1 2 345 6 7 >

Сплавы железа с углеродом в промышленности получили широкое применение. Главные из них – сталь и чугун. Для получения заданных свойств в сталь и чугун кроме углерода вводят различные элементы.

Имеются две диаграммы железоуглеродистых сплавов: метастабильная, характеризующая превращение в системе Fe–Fe₃C (цементит), и стабильная, характеризующая превращения в системе Fe–C (графит).

Компоненты в системе железо–углерод

Железо

Чистое железо – металл серебристого цвета. Температура плавления железа – 1539⁰С. В настоящее время чистое железо можно получить 99,999 %. Технические сорта железа содержат 99,8……99,9 % Fе. Железо-металл переходной группы очень пластичный с удельным весом 7,8 г×см³ и атомным радиусом 1,27 А⁰. Железо известно в полиморфных модификациях.

Полиморфные превращения железа

Аллотропией, или полиморфизмом, называется способность некоторых химических элементов при одном и том же химическом составе изменять тип кристаллической решетки, а следовательно, иметь различные свойства.

Железо известно в двух полиморфных модификациях α и γ. При нормальной температуре железо имеет объемноцентрированную кристаллическую решетку с периодом а = 2,86 А⁰ и обозначается Fe_α. Такое железо обладает сильновыраженны-

Рис.19. Кривая охлаждения железа

ми магнитными свойствами. При температуре 768⁰С железо теряет магнитные свойства (точка Кюри). Кристаллическая решетка при этом не изменяется, аллотропического превращения нет. (Часто это немагнитное железо обозначают Fe_β). При температуре 910⁰С происходит аллотропическое превращение железа. Кубическая объемноцентрированная решетка переходит в гранецентрированную с периодом а=3,63 А⁰, или а=0,3645 нм. γ-железо (Fe_γ) существует в интервале температур 911⁰С–1392⁰С, оно парамагнитно.

Критическую точку γ↔α превращения при 911⁰С обозначают соответственно А_С3 (при нагреве ) и Аr₃ (при охлаждении). Критическую точку перехода α↔γ железа при 1392⁰С обозначают А_С4 (при нагреве) и (при охлаждении) Аr_4, рис.19.

Углерод

Углерод является неметаллическим элементом. В обычных условиях находится в виде графита, но при высоких температурах и давлении может существовать в виде метастабильной модификации – алмаза. Графит имеет слоистую гексагональную решетку, электропроводен, непрочен.

<1 2 345 6 7 >

Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 1815;