Графиттің кристалдық торы
жүктеу/скачать 178,98 Kb.
|
Дәріс 1. Темір-көміртегі күй диаграммасы
|
Дәріс 1. Темір-графит күй диаграммасы (тұрақты күй) Темір-көміртегі қорытпалары белгілі жағдайларда кристалдану кезінде химиялық қосылыс – цементит емес, көміртегі бос күйінде – графит түрінде бөлінеді. Графит (Г). Графиттің кристалдық торы көпқабатты гексагональды (1 сурет). Әр қабатында атомдар тығыз орналасады. Тордағы атом арасындағы қашықтық 0,340 нм тең. Қабаттағы атомдар арасындағы байланыс аса берік болса, ал қабаттардың арасындағы атомдардың байланысы едәуір әлсіз. Сондықтан графит қабаттары бір-бірінен жеңіл ажырайды. Графиттің кристалл торында атомдар металдың атомдары сияқты әсерлеседі: олар оң иондалған болады, ал олардың арасындағы байланыс жылдам айналатын электрондар есесінен өтеді. Бірақ графит атомдарының иондалу дәрежесі көп болмайды. Валентті төрт электронның тек біреуі ғана электронды газға өтеді. Сондықтан графиттің металды қасиеттері әлсіз байқалады (электрөткізгіштігі төмен). Графит жұмсақ, беріктігі және электрөткізгіштігі төмен. 1 сурет.
Графиттің кристалдық торы. Цементит – тұрақсыз химиялық қосылыс. Ол ыдыраған кезде бос көміртегі (графит) түзіледі: Fe3C = 3Fe + C. Бұл айналу қайтымсыз. Демек, темір-цементит күй диаграммасы тұтас сызықтармен сипатталады және тұрақсыз болып саналады (метатұрақты). Метатұрақты диаграммамен қатар үзік сызықпен белгіленген диаграмма (тұрақты) да болады. Ол тұрақты диаграмма – темір-графит күй диаграммасы. Темір-графит диаграммасы темір-көміртекті қорытпаларын салқындату кезінде графит бөлінген кезде өтетін айналуларды сипаттайды (2 сурет). 2 сурет. Fe-C күй диаграммасы: тұтас сызықтар метатұрақты Fe - Fe3C, ал үзік сызықтар тұрақты Fe – С күй диаграммасына сәйкес келеді. Кристалдану кезінде цементит кристалдарының түзілуі жеңіл өтеді. Цементит кристалдарының орталықтары түзілу үшін көміртегі мөлшерінің концентрациясы микрокөлемде 6,67%-ға дейін (көміртегінің цементиттегі мөлшеріне дейін) кенет жоғарылауы қажет. Ал, графит кристалдарының орталықтары түзілу үшін микрокөлемде көміртегінің мөлшері кенет 100%-ға дейін жоғарылауы керек. Цементит орталықтарының түзілуі графит орталықтарының түзілуінен жиі байқалуы мүмкін. Бірақ түзілген цементит кристалдары тұрақсыз болады. Олар темір мен графитке айналуға ұмтылады. Графит кристалдары салқындату нәтижесінде сұйық фазадан және аустениттен бөлінуі мүмкін. Темір-көміртегі қорытпаларын салқындату нәтижесінде тұрақты диаграммаға (Fe – С) сәйкес СʹDʹ, EʹCʹFʹ, EʹCʹ, PʹSʹKʹ сызықтары метатұрақты темір-цементит диаграммасымен салыстырғанда жоғары орналасады. Салқындау кезіндегі айналулар салқындату жылдамдығына, кристалдану процесі өтетін температураға және темір-көміртегі қорытпаларында кездесетін қоспаларға байланысты темір-көміртегі (тұрақты) және темір-цементит (метатұрақты) диаграммасы да арқылы өтуі мүмкін. жүктеу/скачать 178,98 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|