С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
Темірді көміртегімен балқытудағы компоненттері
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
| Темірді көміртегімен балқытудағы компоненттері
мен фазалары. Темір — күмісті-сұр түсті металл, VIII тобында тиесілі. Кезеңдік жүйелер, атомдық массасы 55,85, тығыздығы 7,86 г/см3, балқу температурасын 1 536 °С-Таза зертханалық темір құрамында артық емес 0,0001 % (10-4%) қоспалар, техникалық таза — шамамен 0,1...0,15%. Техникалық темірдің беріктігі төмен: о в = 250 МПа кезінде пластикалық жағдайы жоғары 8 = 50 %, у = 80 %. Темір қатты екі полиморфных модификация күйде болуы мүмкін: ККО жəне КШО. Бірі схемасының өзгеруі еркін энергия (4.1 сурет) керек,бұл температуралар аралығында 911.1 392 °С аз бос энергия мен үлкен тұрақтылық бар-темір кристалды ККО-торы. 911 °С температурасынан төмен жəне одан жоғары 392 °С. Сурет 4.1. Температураға t байланысты КШО құрылымды темірдің полиморфты 131 Сурет 4.2. Қисық қыздыру жəне салқындату темір Температурасы жоғары a - темірдің модификациясын кейде 5 - темір деп те атайды, дегенмен ол жаңа криссталдық фазаны білдірмейді. Темірдің суу сызығы екі полиморфты жəне бір магнитті өзгеруді тіркейді (сур. 4.2). Магнитті өзгеру кезінде температураның 768 °С тоқтауы криссталдық тордың қайта құрылуы жəне қайта криссталданумен байланысты емес, ол атомішілік магниттік қасиеттердің өзгерісіне əкеп соғатын электронды қабаттардың сыртқы жəне ішкі өзгерістерімен байланысты. Көміртегі Периодтық жүйенің IV тобына жатады. Көміртегі табиғатта екі түрлі негізгі модификацияда кездеседі: алмаз жəне графит. Көміртегінің атомдық массасы 12, графиттің тығыздығы 2,25 г/см 3 , балқу температурасы 3 500 °С. Графит гексагоналды қабатты кристалды торға ие. Графит — жұмсақ материал жəне беріктігі төмен. Графиттің беріктігі температура жоғарылаған сайын ерекше жоғарылайды: температура 20 °С а в = 20 МПа, ал температура 2 500 °С болса графит барлық баяу балқитын металдардан да мықтырақ болады. Көміртегі темірмен бірігіп қатты енгізу ерітінділерін түзеді. Көміртегінің темірдегі ерігіштігі оның кристалдық формасына байланысты. Кристалданған ККО-торлардың тесігінің диаметрі КШО – торларындағы тесіктердің диаметріне қарағанда едəуір кіші. Сондықтан a - темір көміртегіні өте аз мөлшерде ғана еріте алады, ал g-темірде көміртегінің еруі едəуір жоғары болып келеді. ККО-тордың октаэдриялық кіші мөлшерлі тесіктерінің көміртегінің аз еруіне əсер етіп қана қоймай, оның октаэдриялық тесігі симметриялық емес – ол жақын жатқан атомдардың əсерінен бір ось бойымен созылған, соның ішінде куб ортасында, бұл да оның ерігіштігін төмендетеді. 132 Темір-көміртегі жүйесінде келесі фазалардың болуы мүмкін: сұйық фаза, а - темір негізінде (феррит) жəне g - темір негізінде (аустенит) қатты ерітінділер, Fe 3 C (цементит) жəне графиттің химиялық қоспалары. Ф ЕРРИТ (Ф), а - темірге көміртегіні енгізу арқылы пайда болатын қатты ерітінді Fe a деп белгіленеді. 727 ° С температурада көміртегінң ферритте 0,02 % жоғары ерігіштігі байқалады; ал 20 °С температурада ферритте шамамен көміртегінің 0,006 % ериді. Ферриттің қасиеттері таза темірдің қасиеттеріне жақын. А УСТЕНИТ (А) — g - темірге көміртегіні енгізу арқылы пайда болатын қатты ерітінді, Fe g белгісімен белгіленеді. 1 147 °С температурада аустениттің құрамында 2,14 %-ға дейін көміртегі, ал 727 °С — 0,8 % көміртегі болады. Ферритте жəне аустенитте алмастырушы қатты ерітінділер құра отырып, олардың қасиеттерін күрт өзгерте алатын көптеген қсушы элементтер еруі мүмкін. Сонымен қатар, қосу осы фазалардың пайда болу шекарасының температурасын едəуір өзгерте алады. жүктеу/скачать 8,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|