Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Фазові перетворення та формування структури білих чавунів під час охолодження з рідкого стану (первинна кристалізація)

Для вивчення фазових перетворень та формування структури білих чавунів під час охолодження з рідкого стану використовують діаграму стану системи залізовуглецевих сплавів рис.9.1.

На діаграмі стану позначенні фази: Ф - ферит; А-аустеніт; Ц- цементит

Евтектичний білий чавун зі вмістом вуглецю 4,3% ( перетин 1-1 ).

При tа рідка фаза недонасичена залізом на величину відрізка 1-а й вуглецем на величину відрізка 2-а. При охолодженні до tс =1145ºС рідина насичена і Fe і C (лінії насичення ВС і СД). Але кристалізація не відбувається.

Згідно правилу відрізків Ж 4,3%С = 100% об’єму.

 

Рис 9.1 Ділянка діаграми стану залізовуглецевих сплавів, що характеризує кристалізацію білих чавунів.

При незначному переохолодженні нижче за температуру, що відповідає евтектичній (Δt→0), наприклад до tв, рідина стає пересиченою й Fe (на величину відрізка 4-в) і C ( на величину відрізка 3-в). Результатом такого подвійного пересичення є одночасна повна кристалізація (без залишку) з утворенням високовуглецевої фази-цементиту й фази багатої на залізо -аустеніту. Така реакція має назву евтектичної:

 

ЖС →АЕ + ЦF (18)

 

де: АЕ – аустеніт, що містить 2,01% вуглецю;

Жс – рідина, вміст вуглецю в якій 4,3 %;

ЦК - цементит.

Евтектична структура чавунів, що являє собою механічну суміш кристалів аустеніту й цементиту «пророслих» один в одному, називається ледебуритом. Вона являє собою цементитну матрицю (Ц лб.) із пророслими в ній кристалами аустеніту (Алб) рис. 9.2.

 

 

 

Зазвичай формування колонії починається шляхом утворення суцільного шару γ-фази на базовій пластині цементиту.

Згідно правилу відрізків при tв хімічний склад та кількість фаз будуть наступними: АЕ ~ СF ; ЦF ~ СЕ

Мікроструктура чавуну евтектичного складу буде мати наступний вигляд:

 

Ледебурит

а) б)

Рис. 9.3. Білий чавун евтектичного складу:

а) фотографія мікроструктури ледебуриту, х 200;

б) схематичне зображення структури ледебуриту



Интернет реклама УБС

 

Завтектичний білий чавун зі вмістом вуглецю більший за 4,3% ( перетин ІІ-ІІ ).

При tа рідка фаза недонасичена вуглецем на величину відрізку 1- а, при tВ насичена вуглецем ( лінія СД) .

Згідно правилу відрізків Ж в = 100% об’єму.

При переохолоджені до tС відбувається пересичення рідини вуглецем на величину відрізка 2-с. Це викликає зародження й ріст кристалів нової високовуглецевої фази – цементиту первинного (ЦІ).

Полікристали ЦІ мають форму пластин ( у розрізі мікрошліфа – біла смуга). Виділення з рідини ЦІ приводить до зниження вуглецю в рідині, що ще залишилася. Хімічний склад рідини змінюється згідно точкам, що лежать на лінії ліквідус – СД. При tС система буде складатися з Ж2 ~ с-3 і Ц3 ~ с-2. При подальшому зниженні температури до евтектичної розчинність вуглецю в рідині знижується і при td буде відповідати 4,3%.

Згідно правилу відрізків Жс ~ d F , а Ц F ~ Сd.

При переході через лінію ЕС, тобто при охолодженні від td до tС із ЦІ , як з низькотемпературною фазою, змін не відбувається, а рідина евтектичного складу розпадається з утворенням евтектики - ледебуриту (ЖС →АЕ + ЦF). Вид мікроструктури при tС показано на рис. 9.4.

Цементит первинний
При tе система буде складатися з АЕ ~ еF і ЦF ~еЕ.

 

Ледебурит
Аустеніт
Цементит

а) б)

Рис. 9.3. Білий чавун заевтектичного складу: а) фотографія мікроструктури, х 250;

б) схематичне зображення структури

 

Доевтектичний білий чавун зі вмістом вуглецю менше ніж 4,3% ( перетин ІІ-ІІ ).

При tа рідка фаза недонасичена залізом.

Згідно правилу відрізків Ж а = 100% об’єму.

При tв відбувається насичення рідини залізом, але кристалізація не розпочинається. Згідно правилу відрізків Ж в = 100% об’єму.

При переохолоджені до tС відбувається пересичення рідини залізом і з рідини починають виділятися кристали фази збагаченої залізом – аустеніту. Такий аустеніт, що виділяється при охолодженні до евтектичної температури має назву первинного. Кристали аустеніту АІ первинного мають форму дендритів

При подальшому зниженні температури до евтектичної розчинність заліза в рідині знижується, а хімічний склад змінюється згідно точкам що належать лінії ліквідус (ВС) і при td буде відповідати 4,3%. Хімічний склад кристалітів аустеніту змінюється згідно точкам, що належать лінії солідус( JE).

Згідно правилу відрізків Жс ~ dЕ , а А F ~ Сd.

При переході через лінію ЕС F, тобто при охолодженні від tе із АІ , як з низькотемпературною фазою, змін не відбувається, а рідина евтектичного складу розпадається з утворенням евтектики - ледебуриту (ЖС →АЕ + ЦF). Вид мікроструктури при tС показано на рис. 9.5.

При tе система буде складатися з АЕ ~ еF і ЦF ~еЕ.

 

а) б)

Рис. 9.4. Білий чавун заевтектичного складу: б) фотографія мікроструктури, х 250;

а) схематичне зображення структури

 

Таким чином, після первинної кристалізації білих чавунів структура їх складається з двох фаз : аустеніту, що містить 20,1%С і цементиту, що містить 6,67%С, але кількість фаз та їх взаємне розташування різне, що і впливає на властивості сплавів. Загальною структурною складовою білого чавуну любого складу є ледебурит, а структурною складовою, що відрізняє доевтектичний чавун є кристаліти аустеніту первинного. В заевтектичному чавуні - кристаліти цементиту первинного.


Читайте також:

  1. I. ІСТОРИЧНІ ШЛЯХИ ФОРМУВАННЯ УКРАЇНСЬКОЇ КУЛЬТУРИ
  2. III. Процедура встановлення категорій об’єктам туристичної інфраструктури
  3. IІI розділ. Аналіз стану маркетингового середовища підприємства
  4. XIII. Формування та оприлюднення рейтингового списку вступників, рекомендованих до зарахування
  5. Агрегати системи охолодження
  6. Адаптація організаційної структури до стратегії
  7. Адаптивні організаційні структури управління.
  8. Адаптивні хвилькові перетворення : Хвилькові пакети.
  9. АДАПТОВАНА ДО РИНКУ СИСТЕМА ФОРМУВАННЯ (НАБОРУ) ОКРЕМИХ КАТЕГОРІЙ ПЕРСОНАЛУ. ВІДБІР ТА НАЙМАННЯ НА РОБОТУ ПРАЦІВНИКІВ ФІРМИ
  10. Адміністративно-правове регулювання державної реєстрації актів цивільного стану, державної виконавчої служби, нотаріату та адвокатури.
  11. Алгоритм формування комплексу маркетингових комунікацій
  12. Алгоритм формування потенціалу Ф2




<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
 | Кристалізація сірих чавунів та структурні зміни у твердому стані

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.001 сек.