Изотермические превращения

Фазовые превращения в сплавах, протекающие при постоянной температуре и приводящие к образованию механических смесей. В сталях И. п. имеют место при температурах 1499оС (перитектическое), 1147оС (эвтектическое) и 727оС (эвтектоидное). Результатом эвтектического превращения является образования в стали эвтектики - ледебурита (смесь аустенита и цементита), эвтектоидного - эвтектоида - перлита (смесь феррита и цементита). Ледебурит и перлит являются важнейшими структурными составляющими железоуглеродистых сплавов.

Железоуглеродистым сплавам присущи следующие изотермические превращения:

Перитектическое (t = 1499оС) - жидкость LВ состава точки В взаимодействует с кристаллами феррита ФН состава точки Н с образованием аустенита АJ состава точки J.

LВ + ФН→АJ

Эвтектическое превращение (t = 1427оС)

LС→ (АЕ + ЦF)

Эвтектика Л = (АЕ + Ц,), представляющая собой механическую смесь аустенита состава точки Е и цементита, носит название ледебурит.

Эвтектоидное превращения (t = 727оС)

АS → (ФР + ЦК) (17)

Эвтектоид П = (ФР + ЦК), представляющий собой механическую смесь феррита состава точки Р и цементита, носит название перлита.

Перлит (0,8% С) и ледебурит (4,3% С) рассматривается как самостоятельные структурные составляющие сплавов. Они оказывают заметное влияние на свойства сплавов. Перлит чаще всего имеет пластинчатое строение и является прочной малопластичной структурной составляющей cплава: уВ = 80…90 кгс\мм2 (800…900 МПа); у0,2 = 45 кгс\мм2 (450 МПа); д = 15%; ш = 20%; 180…200 НВ.

Ледебурит в сплавах присутствует до температур выше линии SK (см. рис. 1), при более низких температурах аустенит, входящий в состав ледебурита, превращается в перлит. При комнатной температуре ледебурит представляет собой смесь цементита и перлита. Цементит образует сплошную матрицу, в которой размещены колонии перлита. Присутствие матрицы цементита служит причиной большой твердости (› 600 НВ) и хрупкости ледебуритных сплавов. Их нельзя обрабатывать давлением и трудно обрабатывать резанием.

Описание процессов, протекающих на линиях диаграммы «Fe-Fe3C» при охлаждении железоуглеродистых сплавов, представлено в табл.

Таблица.

Линии диаграммы «Fe - Fe3C» и соответствующие

им процессы в сплавах при охлаждении

Линия

Название (обозначение)

Процессы

АBCD

Ликвидус

Начало кристаллизации (выделение аустенита (при С<4,3%) или первичного цементита (при С>4,3%)

AHJECF

Солидус

Конец кристаллизации

HN

Начало полиморфного превращения

Высокотемпературное Ф→А превращение

JN

Конец полиморфного превращения

4)

HJB

Изотерма

t = 1499°C

Перитектическая реакция

LВ + ФH →AJ

ECF

Изотерма

t = 1147°C

Эвтектическая реакция

LС →(AЕ + ЦF)

GS

Начало полиморфного превращения

3)

Низкотемпературное А→ Ф превращение

GP

Конец полиморфного превращения

MO

Изотерма

t = 768°C

2)

Появление ферромагнитных свойств у сплава

ES

Сольвус

cm)

Выделение вторичного цементита

PSK

Изотерма

t = 727°C

1)

Эвтектоидная реакция

АS →(ФР + ЦК)

PQ

Сольвус

Выделение третичного цементита

Диаграмма состояния «железо-цементит»

Рис 1. Диаграмма состояния «железо-цементит»

Б.П.Сафонов

» Терминологический словарь