Выделившиеся из жидкости крупные кристаллы

Выделившиеся из жидкости крупные кристаллы

Искусственный и природные строительные материалы и изделия - Косых А.В.

Растворимость углерода в феррите при
охлаждении до 20 °С уменьшается с 0,02 до 0,006 %. В результате на границах
зерен феррита выделяются прослойки цементита, называемого третич­ным цементитом
Ц|||.

Сплавы с содержанием углерода С более 2,12
% — чугуны при быстром охлаждении кристаллизуются с образованием карбидной
эвтектики.

В доэвтектических чугунах (2,12 < С
< 4,3 %) при охлажде­нии ниже температуры ликвидуса — 1_ (линия АС)
кристаллизация начинается с выделения аустенита (см. рис. 2.14). Вследствие кри­сталлизации
аустенита расплав обогащается углеродом до 4,3 %.

В заэвтектических чугунах (4,3 < С
< 6,67 %) избыточной фа­зой при кристаллизации по линии ликвидус — 0й
является цемен­тит. Выделившиеся из жидкости крупные кристаллы цементита
называются первичным цементитом — Ц|.

При температуре солидуса Б = 1130 °0
кристаллизация жид­кой фазы, содержащей 4,3 % углерода, происходит при одновре­менном
выделении из нее кристаллов аустенита, содержащего 2,12 % углерода, и цементита
с содержанием углерода 6,67 % (точ­ка Р). Образующаяся эвтектика называется
ледебурит. В процессе охлаждения при температуре 730 °0 (линия РБК, температура
А1) происходит эвтектоидное превращение аустенита в перлит. Таким
образом, при температуре 20 °0 конечная структура — ледебурит представляет
собой смесь кристаллов цементита и перлита. Вследствие этого ледебурит
отличается высокой твердостью (НВ = 7000 МПа) и хрупкостью.

Диаграмма состояния позволяет определить
химический со­став фаз сплава и соотношение их количества при заданной темпе­ратуре
и концентрации компонентов. Для этого через заданную точку О (см. рис. 2.13)
проводим горизонталь до пересечения с ли­ниями диаграммы, ограничивающими
область существования со­ответствующих данной области диаграммы фаз сплава.
Опустив перпендикуляры из полученных точек т и П на ось концентрации
компонентов, определим химический состав фаз. В нашем случае при температуре
800 °0 структура сплава, как видно из диаграммы, состоит из феррита и
аустенита. В феррите содержится 0,01 % уг­лерода, в аустените — 0,54 %.
Соотношение массы аустенита и фер­рита определяется по соотношению длин
отрезков, на которых линия сплава делит проведенную через точку О горизонталь: