Прикреплена ниже

На этой диаграмме точка А (1539° С) соответствует температуре плавления (затвердевания) железа, а точка D (~ 1600° С) – температуре плавления (затвердевания) цементита. Линия ACD — это линия ликвидуса, показывающая температуры начала затвердевания (конца плавления) сталей и белых чугунов. При температурах выше линии ACD — сплав жидкий. Линия AECF — это линия солидуса, показывающая температуры конца затвердевания (начала плавления).
По линии ликвидуса АС (при температурах, соответствующих линии АС) из жидкого сплава кристаллизуется аустенит, а по линии ликвидуса CD — цементит, называемый первичным цементитом. В точке С при температуре 1147° С и содержании 4,3% углерода из жидкого сплава одновременно кристаллизуется аустенит и цементит первичный, образуя эвтектику, называемую ледебуритом. При температурах, соответствующих линии солидуса АЕ, сплавы с содержанием углерода до 2,14% окончательно затвердевают с образованием структуры аустенита. На линии солидуса ЕС (1147 0С) сплавы с содержанием углерода от 2,14 до 4,3% окончательно затвердевают с образованием эвтектики ледебурита. Так как при более высоких температурах из жидкого сплава выделяется аустенит, следовательно, такие сплавы после затвердевания имеют структуру аустенит+ледебурит.
На линии солидуса CF (1147° С) сплавы с содержанием углерода от 4,3 до 6,67% окончательно затвердевают также с образованием эвтектики ледебурита. Так как при более высоких температурах из жидкого сплава выделяется цементит (первичный), следовательно, такие сплавы после затвердевания имеют структуру — первичный цементит +ледебурит.
В области АСЕ А, между линией ликвидуса АС и солидуса АЕС, имеется жидкий сплав + кристаллы аустенита; в области CDF, между линией ликвидуса CD и солидуса CF, — жидкий сплав + -г кристаллы цементита (первичного). В результате первичной кристаллизации во всех сплавах с содержанием углерода до 2,14% образуется однофазная структура — аустенит.
Сплавы железа с углеродом, в которых в результате первичной кристаллизации в равновесных условиях получается аустенитная структура, называют сталями. Следовательно, сталь — это железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 2,14%.
Сплавы с содержанием углерода более 2,14%, в которых при кристаллизации образуется эвтектика, ледебурит, называют чугунами. Следовательно, чугун — это железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода более 2,14%.
В рассматриваемой системе практически весь углерод находится в связанном состоянии, в виде цементита. Излом таких чугунов светлый, блестящий (белый излом), поэтому такие чугуны называют белыми.
В железоуглеродистых сплавах превращения в твердом состоянии характеризуют линии GSE, PS/C, PQ.
Линия GS показывает начало превращения аустенита в феррит (при охлаждении). Следовательно, в области GSP имеется структура аустенит -f- феррит. Критические точки, лежащие на линии GS обозначают Л3; при нагреве их обозначают Ас3, а при охлаждении – Аг3. Линия SE показывает, что с понижением температуры растворимость углерода в аустените уменьшается. Так, при 1147° С в аустените может раствориться углерода 2,14%, а при 727° С – 0,8%. G понижением температуры в сталях с содержанием углерода от 0,8 до 2,14% из аустенита выделяется избыточный углерод в виде цементита, называемого вторичным. Следовательно, ниже линии SE (до температуры 727° С) сталь имеет структуру: аустенит ++ цементит (вторичный). В чугунах с содержанием углерода от 2,14 до 4,3% при 1147° С, кроме ледебурита, есть аустенит, из которого при понижении температуры тоже выделяется вторичный цементит. Следовательно, ниже линии ЕС (до температуры 727° С) белый чугун имеет структуру: ледебурит + аустенит + цементит вторичный.
Линия РSК (727° С) — это линия эвтектоидного превращения. На этой линии во всех железоуглеродистых сплавах аустенит распадается, образуя структуру, представляющую собой механическую смесь феррита и цементита и называемую перлитом. Критические точки, лежащие на линии PSK, обозначаются Α1 при нагреве их обозначают Ас1, а при охлаждении — Аr1.
Ниже 727°С железоуглеродистые сплавы имеют следующие структуры. Стали, содержащие углерода менее 0,8%, имеют структуру феррит + перлит и называются доэвтектоидными сталями (рис. 2.2, а). Сталь с содержанием углерода 0,8% имеет структуру перлита и называется эвтектоидной сталью (рис. 2.2, б).