Układ żelazo – cementyt

Ferryt
α
+Perlit

Fe – Fe

3

C

100
0

120
0

140
0

160
0

200

40
0

600

80
0

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

Zawartość C
%

T

e

m

p

e

ra

tu

ra

[

o

C

]

F

e

rr

yt

α

P

e

rl

i

t

L

e

d

e

b

u

ry

t

p

rz

e

m

ie

n

io

n

y

C

e

m

e

n

ty

t

F

e

3

C

0,00
8

Ledeburyt
przemieniony +
Fe

3

C

I

L

e

d

e

b

u

r

yt

Perlit +
Fe

3

C

II

+

ledeburyt
przemienio
ny

Perlit
+
Fe

3

C

II

Ferryt α

+ Fe

3

C

III

Austenit γ

Austenit γ +

Ferryt α

Austenit
γ +
Fe

3

C

II

Austenit γ +
ledeburyt+ Fe

3

C

II

ledeburyt+ Fe

3

C

I

Fe

3

C

I

+ciec

z

ciecz

Austenit γ +

ciecz

Ferryt α

[δ] +

Austenit γ

F

e

rr

yt

α

[δ

]

Ciecz + Ferryt

α [δ]

6,6

7

727

o

C

1148

o

C

912

1394

1495

1538

A

B

E

C

D

F

K

S

G

P

Q

J

N

H

Punkty charakterystyczne

układu żelazo – cementyt

Punk

t

Stężenie

C%

Temperat

uraºC

Pun

kt

Stężenie

C%

Temperatu

raºC

A

0

1538

E

2,11

1148

H

0,09

1495

G

0

912

J

0,17

1495

P

0,021

8

727

B

0,53

1495

S

0,77

727

N

0

1394

K

6,67

727

D

6,67

1227

Q

0,008

20

C

4,3

1148

Oznaczenia linii w układzie żelazo –

cementyt

Oznaczeni

e 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.

Oznacze

nie 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 –

Fe

3

C

1. 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 HNO

3

w

alkoholu) x 400

Ferryt

Ferryt
iglasty

Ferryt siatkowy

Definicje faz układu Fe –

Fe

3

C

1. 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 –

Fe

3

C

• Cementyt Fe

3

C jest to faza

międzymetaliczna (węglik żelaza)

o wzorze stechiometrycznym Fe

3

C.

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.

Fe

3

C

I

II

III

Definicje składników

strukturalnych

• Ledeburyt jest to mieszanina

eutektyczna austenitu i Fe

3

C

powstały z cieczy o składzie
chemicznym 4,3%C w stałej
temperaturze 1148 ºC.

ledebur
yt

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
(rozdrobnien
iu)