Cтраница 2
Железо с такой кристаллической решеткой называется а-железом ( альфа-железом), или ферритом. [16]
Железо имеет несколько кристаллических модификаций, в том числе низкотемпературную альфа-железо с объемно-центрированной кубической кристаллической решеткой и высокотемпературную гамма-железо с гранецентриро-ванной кубической решеткой. Гамма-железо в сплаве с углеродом называют аустенитом. Как следует из приведенного выше перечня, последняя модификация имеет большее затухание. [17]
Как известно, железо существует в двух полиморфных ( см. Полиморфизм) модификациях: альфа-железо и гамма-железо. Альфа-железо почти не растворяет углерод ( он почти весь содержится в цементите); гамма-железо растворяет до 2 % С. По диаграмме состояния нельзя определить, с какой скоростью следует охлаждать сталь и какие структуры образуются при этом. Для получения таких данных при превращении аустенита пользуются диаграммой изотермической. Из диаграммы состояния железо - углерод следует, что аустенит ниже линии PSK неустойчив; однако для превращения его в перлит необходимо определенное время. Аустенит, переохлажденный до т-ры ниже 723 С, превращается в др. форму в течение некоторого времени. Продолжительность существования переохлажденного аустенита и время, необходимое для его превращения, характеризуются на изотермической диаграмме ( рис.) кривыми аа и ев. Макс, скорость превращения аустенита в смесь феррита и цементита ( перлит или его разновидности) соответствует его миним. [18]
При определенной их концентрации эти области могут соединиться в область твердого раствора на основе альфа-железа. С также распадается с образованием сигма-фазы. [19]
Такая фигура называется центрированным кубом, а структура железа с такой кристаллической решеткой - а-железо ( альфа-железо) или ферритом. [20]
![]() |
Диаграмма рекристаллизации горячекатаной малоуглеродистой стали. [21] |
Как видно из диаграммы рекристаллизации ( рис. 14), конечный размер аустенитного зерна перед превращением гамма-железа в альфа-железо зависит в основном от степени обжатия в клетях чистовой группы, температуры конца прокатки и скорости прокатки. [22]
Производимый при отпуске нагрев вызывает в закаленной стали диффузионные процессы, приводящие к выходу атомов углерода из перенапряженной решетки альфа-железа, образованию сначала ( при Т 300 С) частичек эпсилон-карбида, а потом ( при Т 300 С) цементита, что и приводит к постепенному устранению искажений решетки, уменьшению плотности дислокаций, снижению до полного исчезновения внутренних напряжений и уменьшению запаса свободной энергии. [23]
При 1401 б-желе-зо переходит в модификацию у ( гамма-железо), которая сохраняется до температуры 910, а затем переходит в модификацию а ( альфа-железо), которая остается устойчивой при всех температурах ниже этой точки. [24]
Феррито-цементитное превращение аустенита состоит, как мы уже достаточно подробно выяснили, из двух одновременно протекающих процессов: 1) перестройки решетки гамма-железа в решетку альфа-железа; 2) выделения большей части атомов углерода из решетки гамма-железа и обособления их в самостоятельную цемен-титную фазу. [25]
Такое превращение осуществляется при быстром охлаждении аустенита до т-ры, когда диффу зионные процессы невозможны; происходит лишь переход кубической гранецентрированной решетки аустенита в кубическую объемноцентри-рованную решетку альфа-железа ( мартенсита) без выделения углерода. Области т-р, в которых происходят превращения, подразделяют соответственно на перлитную, промежуточного превращения и мартен-ситную. Чаще всего эти превращения происходят при различных т-рах, иногда же они могут протекать одновременно, придавая диаграмме иной внешний вид. Так, в углеродистых и некоторых легированных сталях интервалы т-р диффузионного и промежуточного превращений практически совпадают, вследствие чего выше мар-тенситной точки наблюдается один кинетический максимум. Поскольку в доэвтектоидной или заэвтектоидной стали до начала образования ферри-токарбидной смеси может выделяться избыточный феррит или карбид, на диаграмме появляется дополнительная линия, характеризующая начало этого процесса. Диаграмма тер мо кинетическая. [26]
Известно, что физические параметры железа армко могут изменяться скачкообразно при температурах, близких к точке Кюри ( - 785 С), где происходит потеря магнитных свойств железа, а также при температурах, близких к температуре превращения альфа-железа в гамма-железо. [27]
Характер структурных составляющих металла шва, насыщенного азотом, изменяется при термообработке следующим образом: а) металл с концентрацией азота свыше 0 14 % послеотжига содержит структурные компоненты в виде игольчатых нитридов длиной 10 мк и браунита ( лист 1 2); б) нагрев до температуры ниже 590 С почти не изменяет структуры металла, полученной при отжиге, а приводит только к переводу некоторого количества нитридных игл в твердый раствор с альфа-железом; в) закалка после нагрева до температур, соответствующих области двухфазной системы альфа-гамма ниже линии As ( фиг. А & ( 850 - 900 С) приводит к образованию однофазной структуры ( нитроаусте-нит), которая в процессе закалки не распадается ( лист I, 4), характеризуя собой как бы сверхзакалку; д) металл с концентрацией азота менее 0 14 %, с температур ниже линии AG ( однофазная область альфа) приводит к образованию нитроферрита ( лист I, 5), а с температур выше линии AG ( выше Ав) дает структуру нитроаустенита. [28]
Как известно, железо существует в двух полиморфных ( см. Полиморфизм) модификациях: альфа-железо и гамма-железо. Альфа-железо почти не растворяет углерод ( он почти весь содержится в цементите); гамма-железо растворяет до 2 % С. По диаграмме состояния нельзя определить, с какой скоростью следует охлаждать сталь и какие структуры образуются при этом. Для получения таких данных при превращении аустенита пользуются диаграммой изотермической. Из диаграммы состояния железо - углерод следует, что аустенит ниже линии PSK неустойчив; однако для превращения его в перлит необходимо определенное время. Аустенит, переохлажденный до т-ры ниже 723 С, превращается в др. форму в течение некоторого времени. Продолжительность существования переохлажденного аустенита и время, необходимое для его превращения, характеризуются на изотермической диаграмме ( рис.) кривыми аа и ев. Макс, скорость превращения аустенита в смесь феррита и цементита ( перлит или его разновидности) соответствует его миним. [29]
Альфа-железо имеет кубическую объемноцентрированную кристаллическую решетку, оно магнитно. [30]