Семинар Диаграмма Fe-C 1 2 3 Схематически изобразить

Семинар Диаграмма Fe-C 1) 2) 3) Схематически изобразить диаграмму Расставить и описать фазы диаграммы Описать превращения на диаграмме Перминов А. С. 1

2 см 1 см Перминов А. С. 1 см 2

T, o. C A 1539 o. C 20 o. C 0 Fe %С, масс 6, 67 100 3 Fe 3 C C (Гр)

Комментарии А – 1539 о. С – температура плавления чистого железа Гр – графит, модификация углерода с гексагональной решеткой, имеющей выраженный слоистый характер. Внутри слоя связи ковалентные, между слоями Ван-дер-Ваальсовы (левая картинка) Fe 3 C – карбид железа, называемый цементит, имеет ромбическую решетку (правая картинка). Является промежуточной фазой системы железо-алмаз Перминов А. С. 4

Превращения в чистом железе Перминов А. С. 5

T, o. C Метастабильная Cтабильная эвтектическая реакция Перитектическая реакция A 1539 o. C 1493 o. C N 1401 o. C H J 0, 16 B 0, 51 F’ 1153 E’ 2, 03 G 910 E 2, 06 C’ 4, 25 C 4, 3 o. C F 1147 o. C M 770 o. C 20 o. C 0 Fe %С, масс 6, 67 100 6 Fe 3 C C (Гр)

T, o. C 1539 Метастабильная Cтабильная эвтектоидная реакция A o. C 1493 o. C H J 0, 16 N 1401 o. C B 0, 51 F’ 1153 E’ 2, 03 G 910 E 2, 06 C’ 4, 25 C 4, 3 o. C F 1147 o. C M K’ S’ 0, 69 770 o. C 738 P’≈P P 0, 025 K 727 o. C S 0, 8 20 o. C 0 Fe o. C %С, масс 6, 67 100 7 Fe 3 C C (Гр)

T, o. C A D 1539 o. C L 1493 o. C H J 0, 16 δ N 1401 o. C D’ B 0, 51 F’ 1153 γ E’ 2, 03 G 910 E 2, 06 C’ 4, 25 C 4, 3 o. C F 1147 o. C M K’ S’ 0, 69 770 o. C 738 P’≈P P 0, 025 α K 727 o. C S 0, 8 20 o. C 0 Q 0, 006 Fe o. C %С, масс 6, 67 100 8 Fe 3 C C (Гр)

Определения • γ - аустенит - твердый раствор углерода в железе с ГЦК-решеткой. Предельная растворимость углерода в -железе - 2, 06 %. • α - феррит - твердый раствор углерода и других примесей в -железе с ОЦК-решеткой. Различают низкотемпературный -феррит с растворимостью углерода до 0, 025 % и высокотемпературный -феррит с предельной растворимостью углерода 0, 1 %. Перминов А. С. 9

T, o. C A 1539 o. C D L δ+L 1493 o. C H J 0, 16 δ N 1401 o. C B 0, 51 910 C’ 4, 25 C 4, 3 E 2, 06 o. C S’ 0, 69 α+γ α P 0, 025 S 0, 8 α+Fe 3 C (α+Гр) 20 o. C 0 Q 0, 006 Fe K’ 738 P’≈P %С, масс o. C F 1147 o. C γ+Fe 3 C (γ+Гр) M 770 o. C F’ 1153 E’ 2, 03 G L+Fe 3 C (L+Гр) γ+L δ+γ γ D’ o. C K 727 o. C 6, 67 100 10 Fe 3 C C (Гр)

T, o. C A D 1539 o. C L δ+L D’ 1493 o. C J H 0, 16 δ N 1401 o. C B 0, 51 C’ 4, 25 C 4, 3 E 2, 06 o. C S’ 0, 69 α+γ α P 0, 025 S 0, 8 α+Fe 3 C (α+Гр) 20 o. C 0 Q 0, 006 Fe K’ 738 P’≈P %С, масс o. C F 1147 o. C γ+Fe 3 C (γ+Гр) M 770 o. C F’ 1153 E’ 2, 03 G 910 γ+L δ+γ γ L+Fe 3 C (L+Гр) o. C K 727 o. C 6, 67 100 11 Fe 3 C C (Гр)

T, o. C A D 1539 o. C L δ+L D’ 1493 o. C J H 0, 16 δ N 1401 o. C B 0, 51 E 2, 06 γ+Fe 3 C (γ+Гр) O 0, 5 770 o. C S’ 0, 69 α+γ α P 0, 025 S 0, 8 α+Fe 3 C %С, масс o. C K 727 o. C (α+Гр) 20 o. C 0 Q 0, 006 Fe K’ 738 P’≈P o. C F 1147 o. C C’ 4, 25 C 4, 3 o. C M F’ 1153 E’ 2, 03 G 910 γ+L δ+γ γ L+Fe 3 C (L+Гр) 210 o. C 6, 67 100 12 Fe 3 C C (Гр)

Фуллерен – 60 атомов • Обнаружены фуллерены, содержащие 28, 32, 50, 60, 76, 84, 120, 158, 256 атомов Перминов А. С. 13

Карбин и лонсдейлит • Карбин - Углеродный полимер с линейной структурой. Может содержать до 2000 атомов. Длина нитей – 50 -250 нм. Плотность – 1900 -3200 кг/м 3 • Лонсдейлит – сравнительно недавно обнаруженная форма углерода. В природе обнаружен в метеоритах. Получен искусственно. Перминов А. С. 14

Кристаллическая решетка алмаза Перминов А. С. 15

Графен — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, соединенных посредством sp² связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Перминов А. С. 16

Часть 2. Формирование структуры в метастабильных сплавах системы железоцементит. Техническое железо и углеродистые стали Перминов А. С. 17

Техническое железо Однофазное техническое железо – сплав с содержанием углерода от 0 до 0, 006 %С по массе (например, I на схеме). Перминов А. С. 18

Техническое железо Двуфазное техническое железо – сплав с содержанием углерода от 0, 006 до 0, 025 %С по массе (например, II на схеме). Перминов А. С. 19

Углеродистые стали – cплавы системы Fe-Fe 3 C с содержанием углерода от 0, 025 до 2, 06 % С (масс. ) Перминов А. С. 20

Эвтектоидная сталь • содержит 0, 8 %С, масс. ; микроструктура – перлит; перлит – пластинчатый эвтектоид, состоящий из чередующихся пластин цементита и феррита Перминов А. С. 21

Доэвтектоидные стали • сплавы с содержанием углерода от 0. 025 до 0, 8 %С по массе; • фазовые составляющие - и Fe 3 C; • структурные составляющие – феррит избыточный и перлит (на фото сверху сталь 20 и сталь У 6) Перминов А. С. 22

Заэвтектоидные стали • сплавы с содержанием углерода от 0. 8 до 2, 06 %С по массе; • фазовые составляющие - и Fe 3 C; • структурные составляющие – цементит вторичный и перлит (на фото сталь У 10 - сверху после травления 3% раствором азотной кислоты в спирте, снизу - пикратом натрия ) Перминов А. С. 23