С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы

Кесінділердің ұзындығын миллиметрмен өлшеуге немесе концентрация айырмашылығы 
бойынша анықтауға болады. Егер кесінділер қатынасын 100-ге көбейтсек, пайызбен құралған 
сан аламыз. 1147 °С температурада Ж
с
^ A
S
+
Ц 
F
эвтетикалық айналым жүреді. 2-3 
аралығында одан əрі салқындату кезінде еркін құрылымды, сондай-ақ эвтектикаға кіретін 
(ледебурит) ретінде аустениттен екінші қайтара цементит бөлінеді.
4,3 % көміртегіні қамтитын VI қорытпадағы барлық сұйықтық эвтектикалық 
температурада ледебуритке айналады. Температура төмендеген кезде, аустениттегі көміртегі 
мөлшері ЕS желісі бойынша төмендейді (4.4,а-суретті қараңыз). 727 ° C температурасында 
перлит аустенитінің айналуы орын алады. 
VII қорытпасында (4.4, b-суретті қараңыз) кристалдану цементит кристалдарының 
қалыптасуынан басталады. Бұл цементит негізгі деп аталады. Бастапқы цементит 1-2 
температура диапазонында салқындау кезінде сұйықтықтан бөлінеді. Сұйықтықтың құрамы 
ликвидус сұйықтық сызығының бойымен өзгереді, ал 2-ші нүктеде сұйықтық құрамында 4,3% 
көміртек бар. Сұйық жəне қатты фазалар арасындағы сандық қатынас 2-тармақта F2 жəне С2 
сегменттерінің арақатынасымен анықталады. 1 147 ° C температура кезінде эвтектикалық 
өзгеріс орын алады. Сұйық астындағы қалыптасқан ледувриттің аустениті бұрын талқыланған 
трансформацияларды бастан кешіреді. Бөлме температурасында VII қорытпасының 
құрылымы ледебурит жəне бастапқы цементит болып табылады.
Цементитінің тұнба мөлшері мен орналасуындағы айырмашылықтары қорытпалардың 
қасиеттеріне айтарлықтай əсер етеді. 
Бастапқы цементит Ц
1
жоғары температурада тікелей сұйық фазадан шығарылады. Оның 
кристалдары үлкен, яғни бастапқы цементит ең өрескел ағынды береді. Қайталама цементит 
Ц
п
аустениттен жеткілікті жоғары температурада жəне жоғары диффузия жылдамдығынан 
босатылады. Сондықтан қайталама цементит ноқат шекаралары бойымен тор түрінде 
қалыптасады. Үшінші цементит Ц
ш
салыстырмалы төмен температураларда əдетте 
түйіршіктер ішіндегі дисперсті кірмелер түрінде ферриттен бөлінеді. Бұл кірмелер феррит 
күшін арттырады.
Fe-Fe3C жүйесіндегі қорытпаларды құрылымдық белгілері бойынша екі топқа бөледі: 
көміртекті болаттар жəне ақ шойындар.
Көміртекті болаттарда 2.14% дейін көміртегі бар жəне аустенит қалыптастыру арқылы 
кристалдануды аяқтайды. Ақ шойындарда 2,14% астам көміртек бар жəне эвтектика-
ледебуриттің қалыптасуы арқылы кристаллдануды аяқтайды.
Әртүрлі құрамда көміртегілері бар болаттар мен шойындардың құрылымдары 4.5 жəне 
4.6. суреттерде келтірілген.
137 

г 
а
- 0,1%; б - 0,4 %; в - 0,8 %; г - 1,2% 
Болаттардың құрылымында нəзік эвтектиканың (ледебурит) болмауы олардың 
пластикалық қасиеттерін арттырады, бұл болатты қысыммен өңдеуге мүмкіндік береді. 
Сонымен қатар, шойынның құрылымында жеңіл сіңіргіш ледебурит болуы олардың құю 
қасиеттерін арттырады.
Көміртекті болаттар құрылымы жағынан эвтектоидке дейінгі (F + P), эвтектоид (Р) жəне 
гиперэвтектоид (Р + С) болып табылады. Ақ шойын эвтектикаға дейінгі (A + L), 
эвтектикалық (L) жəне гиперэвтектикалық (L + С) болып бөлінеді. ). 
а 
б 
в 
Рис. 4.6. Ақ шойынның микроқұрылымы, 200 есе үлкейтілген: 
а
— эвтектикаға дейінгі, көміртегі құрамы 3 %; б — эвтектикалық, көміртегі құрамы 4,3 %; 
в
— гипер эвтектикалық, көміртегі құрамы 5 % 
138 
Сурет 4.5. Көміртегі мөлшері əр түрлі 
болаттардың 200 есе үлкейтілген микро 
құрылымы: 

Темір - графит жүйесінің күйінің диаграммасы – графит (тұрақты күй) болып табылады. 
Темір-графит жүйесінің күйінің диаграммасы – графит тұрақты тепе-теңдікті сипаттайды. 
Графит құрамында кремнийдің көп мөлшері бар шойындарда түзіледі. Графит түріндегі 
көміртегі тікелей сұйық қорытпадан немесе аустениттен алдын ала пайда болған цементиттің 
ыдырауы есебінен бөлінеді.
Темір - графиттің (Fe-C) күй диаграммасы - графит темір-цементиттің күй 
диаграммасында штрих сызықтарымен көрсетілген, бұл екі диаграмманы да салыстыруға 
мүмкіндік береді (сур. 4.7). 
AC, AE жəне GS ортақ сызықтарынан басқа екі диаграммадағы қалған сызықтар сəйкес 
келмейді. Fe-C тұрақты тепе-теңдік диаграммасының эвтектикалық жəне эвтектоидті 
температурасы метатұрақты Fe-Fe3C диаграммасының сəйкес температурасынан жоғары. Fe-
C жүйесінде 4,26% көміртекті қамтитын графит эвтектикасы (аустенит + графит) 1 153
o
С 
температурада қалыптасады. Қайталама графит 
E'S'
сызығымен 1153 ... 738°C температура 
диапазонында бөлінеді.
Fe-C жүйесіндегі эвтектоидті өзгеру 738°С температурада жүреді. Феррит пен графиттен 
тұратын эвтектоид 0,7% көміртегіден тұрады.
Темір-графитті күй диаграммасын пайдалану темір - цементит күйінің диаграммасын 
пайдаланумен бірдей. Сұйық фазадан немесе аустениттен метатұрақты цементит 
қалыптастыру ықтималдығы графитке қарағанда əлдеқайда жоғары.
Сурет 4.7. темір – графит жүйесі күйінің диаграммасы: 
— — Fe — Fe
3
C күйінің метатұрақты диаграммасы; --------------------------
Fe — C күйінің тұрақты диаграммасы
139 

Кез-келген үдеріс термо- динамикалық жəне 
кинетикалық 
жағдайлармен 
анықталады. 
Графимитация процесінің қозғаушы күші - жүйенің 
еркін энергияны жеткізуді азайтуды қалауы болып 
табылады.
Сұйық фазадағы, аустенит пен цементит жəне 
графит қоспаларындағы бос энергияны өзгертудің 
жоғары температурадағы схемасы 4.8. суретте 
көрсетілген.
Оның схемасынан цементит – термодинамикалық 
жағынан графитке қарағанда тұрақтылығы кем фаза. 
Алайда 71 жəне 72 температуралар арасындағы 
айырмашылық аз жəне салыстырмалы түрде сəл ғана 
салқындағанда графит емес, цементит кристалдана 
бастайды.
Аустенит пен цементит кристалдық құрылымдары аустенит пен графиттің кристалдық 
құрылымдарынан аз ерекшеленеді. Графиттің толық көміртектен тұратынын жəне ал 
цементитте тек 6,67% ғана екендігін ескере отырып сұйық фаза мен аустениттің құрамы 
графитке қарағанда цементитке жақынырақ. Сондықтан сұйықтықтан немесе аустениттен 
графитке қарағанда, цементиттің пайда болуы кинетикалық жағынан əлдеқайда жылдам.
Графит тек төменгі салқындату жылдамдығымен, сұйық фазаның салқындау дəрежесі аз 
болғанда ғана қалыптасады. Сұйық шойынның жылдам салқындау жəне 1,147°С төмен 
суперсалқындау кезінде цементит түзіледі. 
. 
Сурет 4.8. Шойынның графиттенуі 
кезіндегі еркін энергияның 
F 
өзгеруі: 
А + Гр, А + Ц, Ж — сəйкесінше 
аустенит + графит, аус- 
тенит + цементит, сұйық қоспа 

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: