Układ żelazo – cementyt

Fe – Fe3C Temperatura [oC] Zawartość C% 1600 1400 1200 1000 800 Ferryt α [δ] 1600 Ciecz + Ferryt α [δ] 1538 A 1495 B 1400 H J ciecz 1394 N Ferryt α [δ] + Austenit γ D Fe3CI+ciecz 1200 Austenit γ + ciecz E C Austenit γ 1148oC F 1000 G 912 Austenit γ + Ferryt α Austenit γ + ledeburyt+ Fe3CII Ledeburyt ledeburyt+ Fe3CI Austenit γ + Fe3CII Ferryt α 727oC K P S Perlit + Fe3CII Perlit + Fe3CII + ledeburyt przemieniony Ledeburyt przemieniony + Fe3CI Cementyt Fe3C Ferryt α +Perlit Ledeburyt przemieniony Perlit Ferryt α + Fe3CIII 6,67 Q Zawartość C% 0,008 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5

Punkty charakterystyczne układu żelazo – cementyt Stężenie C% TemperaturaºC A 1538 E 2,11 1148 H 0,09 1495 G 912 J 0,17 P 0,0218 727 B 0,53 S 0,77 N 1394 K 6,67 D 1227 Q 0,008 20 C 4,3

Oznaczenia linii w układzie żelazo – cementyt Oznaczenie linii Omówienie AB Likwidus; początek wydzielania fazy α(δ); odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w fazie ciekłej w wyniku wydzielania fazy α(δ). BC Likwidus; początek wydzielania fazy γ ; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w fazie ciekłej w wyniku wydzielania fazy γ CD Likwidus; początek wydzielania cementytu pierwotnego; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w fazie ciekłej w wyniku wydzielania cementytu AH Solidus; koniec krzepnięcia fazy α(δ); odpowiada stężeniu węgla w kryształach fazy α(δ) HJB Linia przemiany perytektycznej Ciecz (B) + roztwór α(δ) (H)  roztwór γ (J) JE Solidus; koniec krzepnięcia roztworu γ ; odpowiada stężeniu węgla w kryształach roztworu γ DF Solidus; wydzielanie cementytu pierwotnego z roztworu ciekłego

Oznaczenia linii w układzie żelazo – cementyt – c.d. Oznaczenie linii Omówienie ECF Linia przemiany eutektycznej: ciecz (C)  roztwór γ (E)+ cementyt (F) HN Początek przemiany alotropowej roztworu α(δ) w roztwór γ: określa zmienne stężenie węgla w roztworze α(δ) w wyniku tworzenia się kryształów roztworu γ JN Koniec przemiany roztworu α(δ) w roztwór γ; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze γ w wyniku przemiany α(δ) γ ES Początek wydzielania cementytu wtórnego; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze γ GS Początek przemiany alotropowej roztworu γ w roztwór α; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze γ w wyniku tworzenia się kryształów roztworu α GP Koniec przemiany alotropowej roztworu γ w roztwór α; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze α PSK Linia przemiany eutektoidalnej roztwór γ (S) roztwór α (P) + cementyt (K) PQ Początek wydzielania cementytu trzeciorzędowego; odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze α

Definicje faz układu Fe – Fe3C Ferryt α jest to roztwór stały graniczny węgla w żelazie Fe α o maksymalnej rozpuszczalności węgla 0,0218 w temperaturze 727 ºC. Twardość ferrytu waha się w granicach od 70 do 90 HB. Trawienie nitalem (5% roztwór HNO3 w alkoholu) x 400

Ferryt Ferryt iglasty Ferryt siatkowy

Definicje faz układu Fe – Fe3C Austenit γ jest to roztwór stały graniczny węgla w żelazie Fe γ o maksymalnej rozpuszczalności węgla 2,11 w temperaturze 1148 ºC. Faza miękka i plastyczna. Występuje w temperaturze powyżej 727 ºC.

Definicje faz układu Fe – Fe3C Cementyt Fe3C jest to faza międzymetaliczna (węglik żelaza) o wzorze stechiometrycznym Fe3C. Zawartość węgla w cementycie wynosi 6,67%. Jest twardy i kruchy (twardość 750 HB). Wydziela się z cieczy przy chłodzeniu i wtedy oznaczamy go jako pierwszorzędowy I lub wydziela się podczas chłodzenia z austenitu i wtedy oznaczamy go jako II lub wydziela się z ferrytu podczas chłodzenia i wtedy oznaczamy go jako III.

Fe3C I II III

Definicje składników strukturalnych Ledeburyt jest to mieszanina eutektyczna austenitu i Fe3C powstały z cieczy o składzie chemicznym 4,3%C w stałej temperaturze 1148 ºC. ledeburyt

Definicje składników strukturalnych Perlit jest to mieszanina eutektoidalna (powstaje z fazy stałej) ferrytu i cementytu powstaje z austenitu o zawartości 0,77 %C w stałej temperaturze 727 ºC.

Perlit Płytki ferrytu i cementytu. Perli o małej dyspersji (rozdrobnieniu)