• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

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 t_а рідка фаза недонасичена залізом на величину відрізка 1-а й вуглецем на величину відрізка 2-а. При охолодженні до t_с =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 t_в, 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:

Ж_С →А_Е + Ц_F (18)

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

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

Ц_К - 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 (А_лб) рис. 9.2.

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

Згідно правилу відрізків при t_в хімічний склад та кількість фаз будуть наступними: А_Е ~ СF ; Ц_F ~ СЕ

Мікроструктура чавуну евтектичного складу буде мати наступний вигляд:

а) б)

Рис. 9.3. Білий чавун евтектичного складу:

а) фотографія мікроструктури ледебуриту, х 200;

б) схематичне зображення структури ледебуриту

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

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

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

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

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

Згідно правилу відрізків Ж_с ~ d F , а Ц _F ~ Сd.

При переході через лінію ЕС, тобто при охолодженні від t_d до t_С із Ц^І , як з низькотемпературною фазою, змін не відбувається, а рідина евтектичного складу розпадається з утворенням евтектики - ледебуриту (Ж_С →А_Е + Ц_F). Вид мікроструктури при t_С показано на рис. 9.4.

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 t_а рідка фаза недонасичена залізом.

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

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

При переохолоджені до t_С 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 А^І 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 t_d буде відповідати 4,3%. Хімічний склад кристалітів аустеніту змінюється згідно точкам, що належать лінії солідус( JE).

Згідно правилу відрізків Ж_с ~ dЕ , а А _F ~ Сd.

При переході через лінію ЕС F, тобто при охолодженні від t_е із А^І , як з низькотемпературною фазою, змін не відбувається, а рідина евтектичного складу розпадається з утворенням евтектики - ледебуриту (Ж_С →А_Е + Ц_F). Вид мікроструктури при t_С показано на рис. 9.5.

При t_е система буде складатися з А_Е ~ еF і Ц_F ~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

Переглядів: 1160