Fe Fe 3 C. Metastabilní soustava

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Fe Fe 3 C. Metastabilní soustava"

Bohuslav Němec
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10;s platností do r v návaznosti na platnost norem. Zákaz šířění a modifikace těchto materálů. Děkuji Ing. D. Kavková Metastabilní soustava Fe Fe 3 C

2 Praktický význam lze vysvětlit rozdílné vlastností - ocelí < 2,11 % C - litin 2,11 % C ocel - možno tvářet (kovat, válcovat, lisovat, ) - široká oblast dobře tvařitelného austenitu litina - uhlík převážně vyloučen jako grafit nebo ledeburit - tvařitelnost velice nízká - náhlý přechod z pevného stavu v taveninu

3 teplota t( C) Čisté železo - Fe (Ferrum) prvek známý od starověku teplota tání 1538 C polymorfní kov se 4 alotropickými modifikacemi mřížka krychlová (prostorově,plošně centrovaná) δ β γ α paramagnetické feromagnetické tavenina tuhá fáze čas (s)

4 Atomium Mezinárodní výstava Expo 58 konaná v Bruselu v roce 1958 se stala vyjádřením nového stylu a atomového věku. Symbolem a ztělesněním Expa se pak stalo Atomium (model základní buňky krystalové mřížky železa zvětšený 165 miliardkrát)

5 Slitiny železa slitiny Fe - určitý obsah uhlíku (C) příliš vysoký obsah C - slitina křehne předpoklad - určitý obsah C v Fe nezbytný pro zlepšení vlastností slitin tepelným zpracováním uhlík - vliv na vnitřní strukturu slitin Fe dle obsahu C - různá struktura - ocel < 2,11%C, litina 2,11%C

6 teplota t ( C) Křivky diagramu krystalizace překrystalizace s 1 l 1 segregační čára - g g 2 likvidus - l solidus - s p 1 g 1 p 2 s 2 l 2 eutektikála počátek překrystalizace - p r 1 r2 eutektoidála ukončení překrystalizace - r 0,018 0,765 2,11 4,3 6,67 koncentrace C(%)

7 Křivky diagramu likvidus - l 1, l 2 počátek krystalizace solidus - s 1, s 2 ukončení krystalizace segregační čára - g 1, g 2 omezení rozpustnosti počátek překrystalizace - p 1, p 2 počátek změny mřížky ukončení překrystalizace - r 1, r 2 ukončení změny mřížky eutektikála - krystalizace (solidus s koncentrací) eutektoidála - překrystalizace (čára s koncentrací)

8 teplota t ( C) Slitiny železa - rozdělení l 1 s 1 l g 2 g 1 p 1 p 1 r 1 r 2 s 2 0,018 0,765 2,11 4,3 6,68 eutektoidní eutektické pod nad podeutektické nadeutektické oceli litiny C(%)

9 Strukturní složky austenit - intersticiální tuhý roztok C v Fe γ, max. rozpustnost 2,11%C při t = C ferit - intersticiální tuhý roztok C v Fe α, max. rozpustnost 0,018 %C při t = 727 C perlit - eutektoid metastabilní soustavy, vznik rozpadem austenitu s obsahem 0,765 %C při t = 727 C cementit - intermediální fáze konc. 6,67 %C ledeburit - eutektikum, vznik z taveniny t = C, koncentrace 4,3 %C

10 teplota t ( C) tavenina A L C 727 F L P 0,018 0,765 2,11 4,3 6,68 C(%)

11 Austenit měkký, velmi tvárný, odolný vůči korozi a proti působení vysokých teplot Fe γ - mřížka krychlová plošně středěná Fe γ C

12 Vznik austenitu 1539 C γ křivka chladnutí γ

13 Ferit C měkký, tvárný, dobře obrobitelný Fe α - mřížka krychlová prostorově středěná přísady zvyšují tvrdost a pevnost feritu houževnatost zvyšují (Ni, Cr, Mn), snižuje (Si) Fe α

14 Vznik feritu

15 Perlit eutektoid vzniklý rozpadem austenitu podle metastabilního systému vedoucí fází perlitické přeměny je cementit vedle cementitu vznik lamel feritu

16 Vlastnosti perlitu vyšší pevnost a tvrdost horší plastické vlastnosti horší obrobitelnost vyšší odolnost proti opotřebení ve srovnání s feritem

17 Vznik perlitu

18 Vznik perlitu

19 Cementit nelegované oceli - tvořen karbidem železa Fe 3 C velmi tvrdý a křehký vyšší obsah ve struktuře - neobrobitelný C l - primární cementit (vznik z taveniny) C ll - sekundární cementit (segragát pod g 1 ) C lll - terciální cementit (segragát pod g 2 )

20 Vznik cementitu - primární

21 Vznik cementitu - sekundární C křivka chladnutí g C

22 Vznik cementitu - terciální

23 Ledeburit eutektikum v metastabilní soustavě Fe - Fe 3 C tvořen austenitem a ledeburitickým cementitem jedna se základních složek bílých litin

24 Vznik ledeburitu

25 Vznik ledeburitu 4,3 %C C 727 C

26 Transformovaný ledeburit eutektoidní teplota - austenit se transformuje na perlit - vzniká tzv. transformovaný ledeburit

27 Transformovaný ledeburit

29 50 C teplota [ C] Tváření ocelí tváření zatepla horní teplota tváření 1148 A 3 dolní teplota tváření A 1 tváření zastudena 0,8 2,11 obsah C [%]

30 teplota t ( C) Odlévání teplota lití 911 materiály vhodné k odlévání C(%)

31 Zdroje Callister, W.D., Jr., Material Science and Inginering an Introduction, John Wiley & Son, 2003, ISBN ime.fme.vutbr.cz

Podobné dokumenty

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

2. Metalografie - zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin Vnitřní stavba kovů a slitin ATOM protony, neutrony v jádře elektrony v obalu atomu ve vrstvách