Жоспар: Темір

Жоспар:

1. Темір;

2. Феррит;

3. Аустенит;

4. Цементит;

5. Графит;

6. Перлит;

7. Ледебурит.

1. Темір және оның қорытпалары – техникадағы, әсіресе машина жасау өндірісінде маңызды конструкцияқ материал болып саналады.

Балқыту температурасы 1539°С (±5°С). 911°С төмен темір Fe_a (Көлемдік орталықтанған куб торы) формасында болады, 911°С жоғары темір Fe_v (Гексогональдық тығыз орналасқан тор) формасында болады, 1392°С жоғары қайтадан Fe_a формасында болады. Темірдің тығыздығы 7680 кг/м³, металдың созылу беріктігі 200...250 МПа, металдың салыстырмалы ұзарғыштығы 50...60%, қаттылығы 70... 80 НВ. Темір – көміртек жүйесінде келесі фазалардан тұрады: сұйық қорытпа, қатты ерітінді (феррит және аустенит), химиялық қосылыс (цементит) және графит түрінде бос көміртек. Бұдан басқа оның құрамына механикалық қосылыстар – перлит пен ледебурит кіреді.

2. Феррит - α-теміріндегі енгізілген көміртектің қатты ерітіңдісі. Онда көлемдік орталықтанған куб торы бар, сондықтан көміртектің ерітіндісі ферритте өте аз болады. Төменгі температуралы α-ферритте 0,02% көміртегі бар, жоғары температуралы α-ферритте (не болмаса б-ферритте) 0,1% көміртегі бар. Ферриттің жоғары созымдылығы (6 = 40...50 %) және жұмсақтылығы (80...120 НВ), сұйық күйінде қысым арқылы жақсы өңделеді.

3. Аустенит — γ-теміріндегі енгізілген көміртектің қатты ерітіндісі, құрамында көміртегі мөлшері 2,14%-ке дейін болады. Жоғары пластикалы, ферритке қарағанда қатты (160...200 НВ). Ол көміртегіден басқа элементтерді де ерітеді.

4. Цементит – FeС химиялық қосылысы, құрамында көміртек – 6,67% С. Ең қатты (800 НВ) және темір мен көміртектің қорытпасы морт сынғыш. Торлары күрделі ромб тәріздес, тығыз орналасқан. Балқу температурасы 1250°С. 210°С-ға дейін цементит магнитті болып келеді. Жоғары температурада графит пен аустенитке ауысады. Оның ішіндегі көміртегі бейметалдармен ауысады (оттегімен, азотпен), ал темір - металдармен (марганец, хром, вольфрам) ауысады. Қорытпалар цементит негізінде таза күйінде қолданбайды. Темір көміртекті қорытпада цементит көп болған сайын, қаттылығы жоғары болады.

5. Графит — көміртек пен гексогональды тордың аллотропиялық модификациясы және бетіндегі әлсіз байланысы. Графит жұмсақ, оның беріктігі өте төмен. Балқу температурасы 3800°С, тығыздығы 2500 кг/м³. Электр тоғын өткізеді және химиялық төзімді болып келеді.

6. Перлит — феррит пен цементиттің механикалық қосылысы, құрамында 0,83% көміртегі бар. Ол 723°C температурада қайта кристалдану нәтижесінде пайда болады. Бұлкезең эвтектоидты, ал перлит эвтектоид деп аталады. Перлиттің жоғары беріктігі (о_в = 800 МПа), қаттылығы (200 НВ) және механикалық қасиеттерді жоғарылатады. Перлиттің құрылымы — феррит пен цементиттің ауыспалы пластинкасы.

7. Ледебурит аустенит пен цементиттің — механикалық қоспасы, қорытпа кристалдану кезінде 4,3 % көміртекпен t=1147°C температура кезінде пайда болады. 727°С төмен аустенит ледебуритте перлитке ауысады, суыған соң ледебурит перлит пен цементиттің қоспасын ұсынады. Ледебурит эвтектика. Ол қатты (700 НВ) болады, құрылысы не болмаса жүздік пластинкалық құрылысы барлық ақ шойындарда кездеседі.