МЕТАЛЛЫ

Металлы и сплавы

Основные понятия о структуре сплавов

Сплавы – это макроскопические однородные системы, состоящие из двух или более элементов

(металлов, реже - металлов и неметаллов) с

характерными металлическими свойствами.

Элементы сплавов называются его компонентами.

Отдельные участки сплава (зерна) с одинаковым составом, строением и свойствами называются

фазами.

Кривая охлаждения чистого железа

В зависимости от содержания углерода и температуры в системе железоуглеродистых сплавов могут присутствовать следующие структурные составляющие:

I. Твердые растворы

1)Феррит – твердый раствор внедрения углерода в

α-железе;

Растворение C=0,024% при t=723 °С; C=0,006% при t=18-20 °С;

Твердость – НВ=80-130 Предел прочности при растяжении

– σв=250 МПа Относительное удлинение – δ=30%

2) Аустинит – твердый раствор внедрения углерода в γ-железе;

Растворение C=2% при t=1130 °С; C=0,83% при t=723 °С;

Твердость – НВ=170-200 Предел прочности при растяжении

– σв=300 МПа Относительное удлинение – δ=50%

II. Химические соединения

3)Цементит – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа) Fe3C;

Содержит C=6,67%; НВ>800; плотность – ρ=7,7 г/см3

—цементит первичный (выделяется из жидкого расплава)

—цементит вторичный (выделяется из аустенита)

—цементит третичный (из феррита)

III. Механические смеси

4)Перлит – тонкодисперсная механическая смесь

феррита и цементита, являющаяся продуктом распада аустенита при температуре ниже 723 °С.

Образуется при распаде аустенита, имеющего концентрацию углерода 0,83% при t=723 °С. НВ=160-230, σв=550-800 МПа, δ=5-15%

5)Ледебурит – эвтектическая механическая смесь, состоящая после образования (С=4,3% и t=1130 °С) из аустенита и цементита, а после охлаждения – из перлита и цементита.

Твердость - НВ=700

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

Диаграмма состояния отражает зависимость структуры сплава от состава и температуры.