ОСНОВНЫЕ ТОЧКИ И ЛИНИИ НА ДИАГРАММАХ

Первичная кристаллизация, т. е. затвердевание жид­ких сплавов, начинается при температурах, соответству­ющих линии ликвидус, а завершается при температурах, соответствующих линии солидус (см. рис. 2, 3).  

АВ—линия ликвидус (граница области жидкость + феррит б),

ВС— линия ликвидус (граница области жйдкость+аустенит).         

 CD— линия ликвидус (граница области жидкость + цементит).                             

            C’D’— линия ликвидус (граница области жидкость + графит).

  АН— линия солидус (граница области жидкость + феррит d).

НВ—линия перитектического  равновесия (феррит d состава Н, жидкость состава В, аустенит соста­ва J).

HJ—линия солидус (часть линии HB).      

EJ—линия солидус (граница области жидкость+ аустенит).

EF—линия эвтектического равновесия (аустенит состава Е, жидкость состава С, цементит). Ли­ния солидус.

E’F’—линия эвтектического равновесия (аустенит со­става Е, жидкость состава С, графит). Линия солидус.

Вторичная кристаллизация, т. е. превращение в твер­дом состоянии, происходит по следующим линиям диаг­раммы:

HN—верхняя граница области равновесия феррит d + аустенит (при охлаждении начало превра­щения феррита d- аустенит).

JN— нижняя граница области равновесия феррит d + аустенит (при охлаждении конец превраще­ния феррита d- аустенит).

GS—верхняя граница области равновесия феррит a+аустенит (при охлаждении начало превра­щения аустенита в феррит).

Gp — граница области равновесия феррит+аустенит (при охлаждении колец превращения аустени­та в феррит).

ES —линия ограниченной растворимости цементи­та в аустените.                            E’S’ — линия ограниченной растворимости графита в аустените.

РК—линия эвтектоидного равновесия (феррит состава Р, аустенит состава S, цементит).

Р'К' _ линия эвтектоидного равновесия (феррит со­става Р', аустенит состава S', графит). 

pq—линия ограниченной растворимости цементита в феррите.

А - 1539°С, температура плавления железа.

D—1600 °С, температура плавления цементита.

В—0,51 % С—содержание углерода в жидкой фа­зе при перитектической температуре.

С— 4,3 % С — содержание углерода в жидкой фазе при эвтектической температуре; в равновесии с аустенитом и цементитом.                  

 С'—4,26 % С—содержание углерода в жидкой фазе в равновесии с аустенитом и графитом.     

Н—0,1 % С—предельное содержание углерода в феррите d при перитектической температуре.  

J—0,16% С—содержание углерода в аустените при перитектической температуре.

Е—2,14% С—предельное содержание углерода в аустените при эвтектической температуре в равновесии с жидкостью 4,3 % С и цементи­том.

Е'—2,11 % С—предельное содержание углерода в аустените при эвтектической температуре в равновесии с жидкостью 4,26 %С и графитом.

S— 0,80 % С —содержание углерода в аустените при эвтектоидной температуре в равновесии с ферритом и цементитом.

S'— 0,7 % С — содержание углерода в аустените при эвтектоидной температуре в равновесии с фер­ритом и графитом.

Р—0,025 (0,03)% С—предельное содержание уг­лерода в феррите, при эвтектоидной темпера­туре в равновесии с аустенитом и цементитом.

Q—0,008 % С — предельное содержание углерода в феррите при температуре 20 °С.             

 Содержание углерода в цементите равно 6,67 %.   

Б). Характеристика основных структурных составляющих железо – углеродистых сплавов.

Для изучения структурных и фазовых составляющих железоуглеродистых сплавов рассмотрим метастабильную диаграмму равновесия железо—цементит (см. рис. 2).

По диаграмме равновесия можно определить структу­ру сплавов как после медленного охлаждения, так и после нагрева. Согласно диаграмме состояния для железо-углеродистых сплавов характерны следующие фазовые и структурные составляющие.               

1. Однофазные составляющие:

феррит—твердый раствор углерода в a-железе— Fea (С). Максимальная растворимость углерода в феррите около 0,008 % при 20 °С и 0,03 % при 727 °С. Кристаллическая решетка—объемно-центрированный куб. Феррит—твердый раствор внедрения; атомы углерода располагаются в междоузлиях решетки железа а. Фер­рит магнитен и весьма пластичен. Твердость феррита НВ 80—100;

аустенит — твердый раствор углерода в g-железе — Feg (С). Максимальная растворимость углерода в аусте­ните при 1147°С равна 2,14%. Кристаллическая решет­ка—гранецентрированный куб.   Аустенит—твердый раствор внедрения. Аустенит немагнитен и обладает меньшим удельным объемом, чем феррит. Твердость аустенита —НВ 180—200;

цементит—химическое соединение железа с угле­родом—FезС. Цементит имеет сложную (ромбическую) кристаллическую решетку, очень высокую твердость -HV 1000 и весьма хрупок.

2. Двухфазные структуры:

перлит (эвтектоид) представляет собой смесь фер­рита и цементита. В зависимости от формы частиц це­ментита перлит может быть пластинчатым или зернис­тым. Твердость пластинчатого перлита средней дисперс­ности НВ 200—250, зернистого НВ 160—220;