Кристаллы химического

Заэвтектические чугуны (4,3—6,67 % С) начинают затвердевать с понижением температуры по линии ликвидус CD, когда в жидкой фазе зарождаются и растут кристаллы цементита. Концентрация углерода в жидком сплаве с понижением температуры уменьшается по линии ликвидус. Так, при температуре /ls состав жидкости в сплаве 4 определится точкой 10. При температуре 1147 °С жидкость достигает эвтектической концентрации 4,3 % С (точка С) и затвердевает с образованием ледебурита. После затвердевания заэвтектиче скне чугуны состоят из первичного цементита и ледебурита (см. рис. 75, 76).

Рассмотренные сплавы имеют, общую .структурную составляющую — ледебуритную эвтектику. • В ' доэвтектическом сплаве /// появляются избыточные кристаллы аустенита, а в заэвтектическом сплаве / — избыточные кристаллы цементита. Аустенит высокоуглеродистых сплавов претерпевает превращение при дальнейшем охлаждении в твердом состоянии.

Перлит имеет пластинчатое строение, кристаллы цементита перемежаются с кристаллами феррита (рис. 78). Механические свойства перлита: НВ 180, ств = 80 Мн/м2 (100 кгс/мм2), 8 — 10%. Эвтектоидное превращение наблюдается не только в сплавах Fe—С, но и в сплавах Cd—Sn, Ti—Mn, Ti—Cr, Ti—Ni и др.

Заэвтектические чугуны (4,3—6,67 % С) начинают затвердевать с понижением температурь] по линии ликвидус CD, когда в жидкой фазе зарождаются и растут кристаллы цементита. Концентрация углерода в жидком сплаве с понижением температуры уменьшается по линии ликвидус. При температуре 1147 °С жидкость достигает эвтектической концентрации 4,3 % С (точка С) и затвердевает е образованием ледебурита. После затвердевания заэвтектические чугуны состоят из первичного цементита и ледебурита.

Перлит имеет пластинчатое строение, кристаллы цементита перемежаются с кристаллами феррита. Эвтектоидную смесь, состоящую из феррита и цементита, называют перлитом. Необходимо помнить, что в реакции эвтек-тоидного превращения нет жидкой фазы и ее можно записать в следующем виде:

В сплаве IV ниже точки 7IV из жидкости выделяются кристаллы цементита, в чем можно убедиться, проведя горизонтальную линию ниже точки 7,v. Состав жидкой фазы изменяется по линии DC. При достижении 1147 °С жидкая фаза, содержащая 4,3 % углерода, распадается на механическую смесь аустенита и цементита (ледебурит). Это происходит на участке 21V—2[v (кривая охлаждения сплава IV). Дальнейшие превращения аналогичны превращениям в сплаве III.

Установлено, что скорость диффузии атомов углерода по дислокациям существенно выше, чем по зерну аустенита. Вследствие этого кристаллы цементита, зародившиеся на дислокациях, растут значительно быстрее, чем кристаллы, появившиеся в матрице. Следовательно, дислокации повышают как с. з. ц., так и л. с. р.

Заэвтектические чугуны (4,3 — 6,67 % С) начинают затвердевать с понижением температуры по линии ликвидус CD, когда в жидкой фазе зарождаются и растут кристаллы цементита. Концентрация углерода в жидком сплаве с понижением температуры уменьшается по линии ликвидус. Так, при температуре tu состав жидкости в сплаве 4 определится точкой 10. При температуре 1 147 °С жидкость достигает эвтектической концентрации 4,3 % С (точка С) и затвердевает с образованием ледебурита. После затвердевания заэвтектиче-ские чугуны состоят из первичного цементита и ледебурита (см. рис. 75, 76).

После закалки заэвтектоидная сталь приобретает структуру, состоящую из мартенсита и цементита. Кристаллы цементита тверже кристаллов мартенсита, поэтому при неполной закалке заэвтектоидные стали имеют более высокую твердость, чем при полной. Так как сталь предварительно подвергалась сферойдизирующему отжигу, избыточные карбиды округлой формы не вызывают снижения вязкости. Высоколегированные инструментальные стали ледебуритного класса (рис. 6.28, б) для повышения теплостойкости1 нагревают при закалке до очень высоких температур (область 1), близких к эвтектической. При этом происходит распад всех вторичных карбидов, аустенит обогащается не только углеродом, но и легирующими элементами, содержащимися в карбидах. В результате получается высоколегированный, а следовательно, и теплостойкий мартенсит.

В интервале температур третьего превращения цементит имеет форму тонких пластин. С повышением температуры происходит коагуляция: кристаллы цементита укрупняются (более мелкие кристаллы распадаются, а более крупные растут); при этом форма кристаллов постепенно приближается к сфероидальной. Коагуляция и сферойдизация карбидов происходят с заметной скоростью начиная с температур 350 —400 °С. Скорость этих процессов увеличивается при повышении температуры.

В сталях с большим количеством карбидообразующих элементов температурой отпуска определяется тип выделяющихся карбидов. При температурах до ~ 400 °С подвижность атомов легирующих элементов весьма мала, поэтому вместо специальных карбидов 1из мартенсита, так же как и в углеродистых сталях, выделяется карбид железа, для образования которого требуется лишь перемещение атомов углерода. При более высоких температурах становится возможным образование специальных карбидов: кристаллы цементита постепенно исчезают, а вместо них появляются более дисперсные специальные карбиды.

На линиях Е\С и СЕ2 выделяются первичные кристаллы химического соединения. Следовательно, заэвтектические спла-

На линии DCF находятся в равновесии три фазы: жидкость концентрации D, кристаллы компонента В и кристаллы химического соединения АпВт.

Первичные кристаллы химического соединения А„Вт выделяются по кривым ?4С и СЕ2. Заэвтектический сплав (для эвтектики Е^ и доэвтектический сплав (для эвтектики ?2) в твердом состоянии состоят из первичных кристаллов А„Вт и соответственно эвтектики EJ и Ег.

Кристаллизация таких сплавов происходит подобно кристаллизации сплавов, образующих механическую смесь кристаллов чистых компонентов А и В. Однако, кроме выделения кристаллов чистых компонентов А и В, образуются кристаллы химического соединения АлВт. Поэтому диаграмма сплавов с химическим соединением является как бы полученной из двух простых диаграмм.

Микроструктура баббита марки Б89 приведена на фиг. 32. Видны иглообразные кристаллы химического соединения Cu3Sn на фоне твердого сурьмы и меди в олове.

На фиг. 38 приведена микроструктура баббита Б 16. В основной пластичной массе, состоящей из эвтектики РЬ и твердого раствора Sn(Sb), равномерно расположены кубические кристаллы химического соединения SbSn и иглообразные кристаллы СизЗп. Последние уменьшают ликвацию сплава.

Припой марки ПСр 3 применяется при пайке электромоторов, электрической аппаратуры, радиаторов, охлаждаемых эти-ленгликолем. Оловянносвинцовые припои при пайке меди дают хрупкий пограничный слой, содержащий кристаллы химического соединения Cu3Sn, особенно если шов выдерживался длительное время при высокой температуре. Свинцовосеребряные припои такого хрупкого пограничного слоя не дают.

Микроструктура баббита марки Б89 приведена на фиг. 32. Видны иглообразные кристаллы химического соединения Cu3Sn на фоне твердого сурьмы и меди в олове.

На фиг. 38 приведена микроструктура баббита Б 16. В основной пластичной массе, состоящей из эвтектики РЬ и твердого раствора Sn(Sb), равномерно расположены кубические кристаллы химического соединения SbSn и иглообразные кристаллы СизЗп. Последние уменьшают ликвацию сплава.

Припой марки ПСр 3 применяется при пайке электромоторов, электрической аппаратуры, радиаторов, охлаждаемых эти-ленгликолем. Оловянносвинцовые припои при пайке меди дают хрупкий пограничный слой, содержащий кристаллы химического соединения Cu3Sn, особенно если шов выдерживался длительное время при высокой температуре. Свинцовосеребряные припои такого хрупкого пограничного слоя не дают.

В присутствии меди образуются иглы соединения CueSn5 или Cu,Sb (в зависимости от соотношения количества сурьмы и олова). Никель и кадмий, введённые в сплав в небольших количествах, не дают новых составляющих, но уменьшают размеры кристаллов SbSn. Мышьяк частично входит в твёрдый раствор в свинце, и избыток его вызывает постепенное исчезновение игл Cu6Sn5, измельчение кристаллов SbSn и, наконец, изменение их кубической формы на иглообразную. При •одновременном присутствии кадмия и мышьяка образуются твёрдые серые кристаллы химического соединения из этих элементов (см. вклейку лист VI, 3, а — д).