giản đồ pha sắt - cacbon (fe - c)

Home > Cơ Khí Cơ Bản > Kiến Thức Cơ Khí > Giản Đồ Pha Sắt – Cacbon Fe – CGiản Đồ Pha Sắt – Cacbon Fe – C 24.03.2011 BY GIÓ THÁNG MƯỜI 9 COMMENTS “Tôi có cơ hội tiếp xúc với nhiều bạn bè

Trang 1

Home > Cơ Khí Cơ Bản > Kiến Thức Cơ Khí > Giản Đồ Pha Sắt – Cacbon (Fe – C)

Giản Đồ Pha Sắt – Cacbon (Fe – C)

24.03.2011 BY GIÓ THÁNG MƯỜI 9 COMMENTS

“Tôi có cơ hội tiếp xúc với nhiều bạn bè Cơ khí và nhận thấy một vấn đề: Dù hai ngành liên

quan rất mật thiết với nhau và các kiến thức cớ bản về vật liệu rất hữu dụng cho công tác

thực tế của các kỹ sư cơ khí nhưng hầu như tất cả các bạn đều không nắm rõ và hiểu đúng

bản chất các khái niệm cơ bản của KH Vật liệu như pha, giản đồ pha, chuyển biến,…dù

chương trình đại học đã bố trí 6 đơn vị học trình cho môn Vật liệu học cơ sở và rất nhiều môn

học khác như Cơ khí đại cương cũng đã đề cập Chúng quá khó để tiếp cận? Hay các bạn

chưa để tâm và chưa nhận ra điểm cốt yếu của vấn đề?” - Nova | Meslab.Org

Đúng là như vậy, thật sự khi đi làm bạn sẽ thấy hầu hết các thiết kế Cơ khí của mình sẽ phải đụng

chạm đến lựa chọn vật liệu (1), và vấn đề hiểu được những đặc tính tổng quát của nó sẽ là một yêu

cầu không thể thiếu được, do đó mình sẽ tổng hợp những vấn đề cơ bản nhất để phác thảo một số

nét cơ bản về pha, giản đồ pha dưới dạng thức dễ hiểu trên cơ sở có nhiều ví dụ minh họa cụ thể để

mọi người có cái nhìn tổng quát nhất về loại vật liệu cơ bản của Cơ khí này

Pha là gì? Giản đồ pha là gì?

Theo Nghiêm Hùng [1], pha là các phần có cùng cấu trúc, cùng trạng thái, cùng kiểu mạng và thông

số mạng, có tính chất cơ – lý – hóa xác định và các pha phân cách nhau bởi bề mặt phân chia pha

(Định nghĩa này dùng cho nghiên cứu kim loại và hợp kim) Các chi tiết trong định nghĩa trên sẽ được

làm sáng tỏ khi ta nghiên cứu về giản đồ pha

Giản đồ pha (phase diagram):

Một cách tổng quát, trong KHVL, giản đồ pha được hiểu là một loại đồ thị biểu diễn các điều kiện cân

bằng giữa các pha riêng biệt (các pha có thể phân biệt về mặt nhiệt động)

Hai loại giản đồ pha hay gặp: giản đồ nhiệt độ – áp suất (của nước chẳng hạn – rất nổi tiếng trong

Hóa Lý) và giản đồ nhiệt độ – thành phần (của hệ Fe – C, rất nổi tiếng trong KHVL)

Giản đồ pha Fe – C cho biết tại mỗi tọa độ (nhiệt độ, thành phần) xác định, tổ chức của hợp kim sắt –

cacbon như thế nào Tất cả các tổ chức (pha) đề cập ở đây dựa trên giả thiết là các quá trình

ĐĂNG KÍ NHẬN BẢN TIN CẬP NHẬT Hãy để lại email của bạn để mình gửi thông báo cho bạn mỗi khi blog

có bài viết mới nhé!

Đăng Kí

CHÚ Ý Hướng dẫn download Báo link download hỏng Hướng dẫn đăng kí nhận tin Hướng dẫn tạo avatar trên blog Password: giothangmuoi.info

QUÁN GIÓ THÁNG MƯỜI TRÊN FACEBOOK

LIÊN KẾT

Home Giới Thiệu Liên Kết Ghi Chép Sitemap Hướng Dẫn Guestbook

!CUỘC SỐNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ CƠ KHÍ CƠ BẢN KỸ THUẬT CHUNG THƯ VIỆN CƠ KHÍ TRAINING ỨNG DỤNG

Tran Hứa Hoang Hoàng

Hoa Phúclộcthọ Tan Nguy ễn Q uang

Gió tháng Mười trên Facebook

1,188 người thích Gió tháng Mười.

Thích

Plugin xã hội của F acebook

Trang 2

chuyển biến xảy ra vô cùng chậm (cân bằng)

Giản đồ Fe – C

Từ giản đồ + tra sách, xin chú giải (ở mức đơn giản) cho giản đồ:

1, Austenite solid solution of carbon in gamma iron: dung dịch rắn austenite của các- bon trong

sắt gamma

2, Austenite in liquid: austenite phân tán trong pha lỏng (đây là vùng tồn tại của austenite và pha

lỏng)

3, Primary austenite begins to solidify: đường giới hạn mà austenite sơ cấp bắt đầu kết tinh

4, CM begins to solidify: đường giới hạn mà xê- men- tít bắt đầu kết tinh

5, Austenite ledeburite and cementite: vùng tồn tại của các pha austenite, lê- đê- bu- rít và

xê-men- tít

6, Cementite and ledeburite: vùng tồn tại của các pha xê- men- tít và lê- đê- bu- rít

7, Austenite to pearlite: đường giới hạn mà austenite chuyển pha thành péc- lit

8, Pearlite and ferrite: vùng tồn tại của các pha péc- lít và ferrite

9, Pearlite and Cementite: vùng tồn tại của các pha péc- lít và xê- men- tít

10, Cementite, pearlite and transformed ledeburite: vùng tồn tại của các pha xê- men- tít,

péc-lít và lê- đê- bu- rít đã chuyển biến (dưới 723 độ C, thành phần austenite trong tổ chức lê- đê- bu- rít

chuyển biến thành péc- lít, do đó, dưới 723 độ C, lê- đê- bu- rít được gọi là lê- đê- bu- rít đã chuyển

biến)

11, Hypo- eutectoid: trước cùng tích

12, Hyper- eutectoid: sau cùng tích

13, Steel: thép (quy ước)

14, Cast iron: gang (quy ước)

Một vài nhận xét về hệ Fe-Fe3C

C chiếm một lượng nhỏ như tạp chất xen kẽ trong sắt ở dạng các pha a, b, g trong sắt

Lượng hoà tan cacbon tối đa trong pha a-BCC là 0,022% ở 727C, do mạng lập phương tâm khối có

kích thước lỗ hổng (vị trí xen kẽ) nhỏ hơn so với mạng lập phương tâm mặt

Lượng C hoà tan trong Austenite (mạng lập phương tâm mặt) là 2,14% ở 1147C do mạng này có

kích thước lỗ hổng (vị trí xen kẽ) lớn hơn so với mạng lập phương tâm khối

Cơ tính: Xêmentít có tính cứng dòn, khi có mặt trong thép sẽ làm tăng bền cho thép Cơ tính còn phụ

thuộc độ hạt hay cấu trúc vi mô cũng như tương quan giữa F và Xê

Từ tính: Ferrit có từ tính ở nhiệt độ dưới 768C (còn gọi là nhiệt độ Curie), Austenite hoàn toàn

không có từ tính

Phân loại: dựa vào các đặc điểm trên ta phân ra làm ba loại hợp kim như sau:

Sắt non: chứa hàm lượng C dưới 0,008% trong pha a-Ferrite ở nhiệt độ phòng

Thép: chứa hàm lượng C từ 0,008% – 2,14% (thường <1%) tổ chức gồm a-ferrite và Xê ở nhiệt độ

thường

Gang: chứa hàm lượng C từ 2,14 – 6,17% (thường < 4, 5% C)

BÀI VIẾT MỚI [P] – Đi về phía chân trời (Official

MV Full HD) Ứng dụng Solidworks Simulation giải bài toán Sức bền Vật liệu

Sử dụng Solidworks Simulation phân tích trục trong Đồ án Chi tiết máy

Hệ số an toàn (FOS) trong Solidworks Simulation [P] – Về quê hương Dã Quỳ tan mình với gió Langbiang

Trang 3

Quy tắc đòn bẩy và công thức tính hàm lượng C trong mỗi pha:

- Quy tắc đòn bẩy:

Xét vùng tồn tại 2 pha (cụ thể trong trường hợp này là Ferrite, viết tắt là F và Austenite, viết tắt là A, tổng quát vẫn đúng) như trên hình vẽ

Quy tắc đòn bẩy cho :

Hàm lượng F = AC/BC

Hàm lượng A = AB/BC

Tính % C của hai pha:

%C (F) = hoành độ giao điểm của đường dóng từ B –> trục thành phần (bằng độ dài đoạn OB trên hình vẽ)

%C (A) = hoành độ giao điểm của đường dóng từ C –> trục thành phần (bằng độ dài đoạn OC trên hình vẽ)

Công thức xác định hàm lượng C trong mỗi pha có thể kiểm chứng rất đơn giản nhờ quy tắc đòn bẩy 2) Pearlite là tổ chức cùng tích có 2 pha Ferrite và Cementite

Tại điểm cùng tích:

Hàm lượng C trong Ferrite = 0,02% (tại điểm cùng tích) –> OB = 0,02

Hàm lượng C trong Cementite = 6,67% (do công thức của Cementite là Fe3C) –> OC = 6,67

Hàm lượng C trong Pearlite = hàm lượng C cùng tích = 0,8% –> OA = 0,8

Từ hình vẽ –> AB = OA – OB = 0,8 – 0,02 = 0,78

AC = OC – OA = 6,67 – 0,8 = 5,87

BC = OC – OB = 6,67 – 0,02 = 6,65

Thay vào công thức tính thành phần pha (đòn bẩy) ở trên:

% Ferrite = AC/BC = 5,87/6,65 ~ 88,2%

% Cementite = AB/BC = 0,78/6,65 ~ 11,8%

Khi hạ nhiệt độ xuống 20 độ C,

Chỉ có hàm lượng C trong Ferrite thay đổi, OB (20 độ) ~ 0,006

–> AB = OA – OB = 0,8 – 0,006 = 0,794

AC = OC – OA = 6,67 – 0,8 = 5,87

BC = OC – OB = 6,67 – 0,006 = 6,664

–> Thay vào công thức tính thành phần pha (đòn bẩy) ở trên:

% Ferrite = AC/BC = 5,87/6,664 ~ 88,1%

Trang 4

Chia sẻ:

% Cementite = AB/BC = 0,794/6,664 ~ 11,9%

Vì sai lệch rất nhỏ nên có thể coi như Pearlite luôn có 88% Ferrite và 12% Cementite ở mọi nhiệt độ! Còn tiếp…

_

(1): Tham khảo thêm về lựa chọn Vật liệu trong Thiết kế Cơ khí

_

Nguồn: Meslab.Org và Luyenkim.Net

Tổng hợp, bổ xung: BKMetalx – GioThangMuoi.Info

[Vui lòng ghi rõ tất cả các nguồn khi copy lại bài biết này]

Báo link download hỏng tại đây Nếu thấy bài viết hay các bạn nhấn nút google+1hoặc chia sẻ lên facebook giúp nhé ^^

Hãy cùng tham gia: Hội Cơ khí Việt Nam trên facebook

Định dạng
Số trang	6
Dung lượng	1,06 MB