Металл материалдары
Темір-көміртегі жүйесіндегі компоненттер мен фазалар
жүктеу/скачать 6.13 Mb.
|
| 8.1 Темір-көміртегі жүйесіндегі компоненттер мен фазалар
8.1.1 Темір Д.И.Менделеев кестесінде темірдің атомдық нөмірі 26, d-электронды құрсауы толық құрылмаған, ауыспалы металл болып келеді. Атомдық байланысуы аралас типті, балқу температурасы мен серпімділік модулі жоғары. Серпімділік модулінің жоғарылығы темірден немесе оның қорытпаларынан жасалған бөлшектердің қатаңдығын қамтамасыздандырады. Абсолютті таза темір белгісіз. Техникалық таза темірдің құрамында 99,85% Fe, қалғаны кірмелер (0,1... 0,2 %), оның ішінде көміртегі (0,02...0,05%) болады. Мұндай темір армко-темір деп аталады, электротехника саласында қолдану үшін көптеп өндіріледі. Таза темір өндіру жұмысы білім-зерттеу бағытында қолға алынып, оның болашағынан үміт күтілуде. Темірдің балқу (кристалдану) температурасы 15390С ( 37- сурет). 1392 0С-та және 9110С-та полиморфты өзгереді. 9110С –тан төменде α –темір орын алған, кристалдық торы –көлемдік центрленген куб. 9110С - 1392 0С аралығында γ- темір, кристалдық торы-беттік центрленген куб торы. Темір өзінің кристалдық торын 1392 0С - 15350С аралығында қайтадан α –темірге өзгертеді. 7680С-тан төменде темір магнитті, одан жоғары температурада магнитсіз. Ферромагнитті күйден парамагнитті күйге ауысу температурасы (7680С) Кюри нүктесі деп аталады. Кристалдық торлардың өзгеру температуралары межелі (критикалық) температура деп аталады. Темір көптеген элементтермен (сутегі, көміртегі, азот) қатты ерітінділер, кейбір элементтермен (көміртегі, азот) металдық қосылыс фазаларын құрады. Олардан алынған карбид, нитрид темір негізді қорытпалардың беріктігін нығайтады. 8.1.2 Көміртегі Д.И.Менделеев кестесінде көміртегі 6-шы нөмірлі металл емес элемент. Көміртегі полиморфты өзгереді: графит түрінде гексагональды тығыз тор (5,в -сурет) немесе алмас түрінде 4 координациялық санды тор. Графит түрінде көміртегі шойынның құрамына кіреді. Графиттің балқу температурасы 35000С, тығыздығы 2,5г/см3. Темір-көміртегі қорытпаларында көміртегі темірмен қатты ерітінді және химиялық қосылыс Fe3C- цементит (темір карбиді) түзеді. Fe3C- жүйесінде келесі фазалар түзіледі: сұйық қорытпа, қатты ерітінділер- феррит және аустенит, сондай-ақ цементит пен графит фазалары. 37 – сурет. Таза темірдің суыну графигі. 8.1.3 Фазалар Феррит (Ф)- көміртегінің α- темірдегі қатты ерітіндісі. Феррит құрамында 0,02%-ға дейін көміртегі еритін төменгі температуралы α- феррит және 0,1% көміртегі еритін жоғары температуралы δ-феррит деп ажыратылады. Құрамында 0,06% көміртегі бар ферриттің механикалық қасиеті в≈ 250 МПа, т≡ 120 МПа, δ ≡ 50%, ψ ≡ 86%, 80 НВ. Аустенит (А)- көміртегінің γ - темірдегі ену қатты ерітіндісі. Құрамындағы көміртегінің мөлшері 2,14%. Кристалдық торы-беттік центрленген куб. Аустениттің созымталдығы жоғары, аққыштық шегі мен беріктік шегі төмен. Цементит. Темір мен көміртегінің химиялық қосылысы цементит (Fe3C) деп аталады. Кристалдық торы - атомдары тығыз орналасқан күрделі ромбалық тор. Цементит өте морт және аса қатты (> 800НВ). Жоғары температурада ыдырап кетуіне байланысты балқу температурасы болжамды. Цементитте көміртегі мүлдем ерімейді, құрамындағы мөлшері 6,67%. Цементит тұрақсыз қосылыс болғандықтан, сыртқы әсерлерден ыдырап, графит түрінде темір мен көміртегіне бөлініп, шойын құрылымының қалыптасуына өз әсерін тигізеді. Графит. Кристалдық торы қабатталған гексагональды. Жұмсақ, беріктігі және электрөткізгіштігі төмен. Fe – C қорытпаларында жоғары көміртекті екі фаза болады: тұрақсыз - цементит және тұрақты – графит. Сол себепті екі диаграмма Fe - Fe3C және Fe – C диаграммалары қарастырылады. жүктеу/скачать 6.13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|