giản đồ pha sắt carbon (fe - Fe3C

luyenkim.net Giản đồ pha sắt carbon (fe - Fe3C) Hiểu theo nghĩa đơn giản, thép hợp kim sắt (Fe) Cacbon (C) Giản dồ pha FeC loại giản đồ phức hợp mà thép thành phần giản đồ này, ta quan tâm tới hàm lượng Fe3C không qúa 7%, với hàm lượng Fe3C lớn giá trị ý nghĩa sử dụng Giản đồ pha sắt cacbon Các pha giản đồ pha Fe-Fe3C ỉ a - Ferrit (F) - dung dịch rắn C Fe mạng BCC ã trạng thái ổn định nhiệt độ phòng ã hàm lượng C hoà tan tối đa khoảng 0,022% ã nhiệt độ chuyển biến thành g (Fe mạng lập phương tâm mặt-FCC) nhiệt độ 912C ỉ g - Austenit dung dịch rắn C Fe mạng lập phương diện tâm (BCC) ã hàm lượng C hòa tan tối đa Fe 2,14% ã nhiệt độ chuyển biến sang Ferrit d mạng lập phương thể tâm 1395C luyenkim.net ã tổ chức không ổn định làm nguội nhanh xuống đường chuyển biến tích A1 - 727C ỉ d - Ferrit dung dịch rắn C Fe mạng lập phương thể tâm (BCC) ã có cấu trúc tương tự vơí a - Ferrit ã tổ chức ổn định nhiệt độ 1394C ã nóng chảy nhiệt độ 1538C ỉ Fe3C (Cacbit hay Xêmentít(Xê)) ã Đây hợp chất liên kim giả ổn, tồn dạng hợp chất nhiệt độ phòng, chúng bị phân huỷ thành a-Fe C-graphit (rất chem , vòng vài năm) giữ chúng nhiệt độ 650-700C ỉ dung dịch Fe - C trạng thái lỏng Một vài nhận xét hệ Fe-Fe3C C chiếm lượng nhỏ tạp chất xen kẽ sắt dạng pha a, b, d sắt Lượng hoà tan cacbon tối đa pha a BCC 0,022% 727C, mạng lập phương tâm khối có kích thước lỗ hổng (vị trí xen kẽ) nhỏ so với mạng lập phương tâm mặt Lượng C hoà tan Austenite (mạng lập phương tâm mặt) 2,14% 1147C mạng có kích thước lỗ hổng (vị trí xen kẽ) lớn so với mạng lập phương tâm khối Cơ tính: Xêmentít có tính cứng dòn, có mặt thép làm tăng bền cho thép Cơ tính phụ thuộc độ hạt hay cấu trúc vi mô tương quan F Xê Từ tính: a Ferrit có từ tính nhiệt độ 768C (còn gọi nhiệt độ Curie), Austenite hoàn toàn từ tính Phân loại: dựa vào đặc điểm ta phân làm ba loại hợp kim sau: ã Sắt non: chứa hàm lượng C 0,008% pha a-Ferrite nhiệt độ phòng ã Thép: chứa hàm lượng C từ 0,008% - 2,14% (thường [...]... (0,76%C) ò a (0,022%C) + Fe3C Đường cong chữ S lặp đi lặp lại tuần tự theo thời gian và theo sự tăng của nhiệt độ, nếu tốc độ nguội càng lớn thì số lượng mầm tạo ra càng nhiều mà hoàn toàn không phụ thuộc vào qúa trình khuếch tán (chỉ xảy ra nhanh ở nhiệt độ cao) luyenkim.net 12 Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt (giản đồ TTT) (nhiệt độ, thời gian và % chuyển biến) luyenkim.net 13 Giản đồ TTT Độ dày của lớp... các pha khác hoặc tổ chức khác như ta thấy ở trong giản đồ ã Vì Martensite không phải là tổ chức cân bằng nên nó không xuất hiện trong giản đồ Fe-C luyenkim.net 17 Chuyển biến Martensite thực chất là sự định hướng lại một cách đột ngột trong sắp xếp nguyên tử C và Fe trong mạng từ dung dịch rắn Austenite (lập phương tâm mặt) sang dung dịch rắn Martensite (chính phương thể tâm) Chuyển biến Austenite -. .. được sẽ vật liệu dẻo hơn và độ cứng thấp hơn luyenkim.net 22 Tổng kết về chuyển biến Austenite Austenite Nguội nhanh Nguội chậm Peclit (a + Fe3C) + pha trên cùng tích Nguội trung bình Bainite (a + Fe3C) Martensite Pha lập phương chính tâm Ram Ram martensite (a + Fe3C) ... Chiều dày tuyệt đối của lớp này phụ thuộc vào nhiệt độ chuyển biến Nhiệt độ chuyển biển càng cao lớp Péclít thu được càng dày ỉ Họ các đường cong chữ S được dùng để xây dựng lên giản đồ TTT tại nhiệt độ ủ khác nhau ỉ Giản đồ TTT chỉ đúng cho chuyển biến dẳng nhiệt (T = const) tổ chức thu được sau khi cho nguội nhanh để không xảy ra chuyển biến sau đó cứ giữ ở nhiệt độ này ỉ ở nhiệt độ thấp hơn thì... khuếch tán và xảy ra rất nhanh Lượng Martensite được tạo thành chỉ phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ luyenkim.net Con đường thời gian - nhiệt độ - cấu trúc tế vi 18 luyenkim.net 19 Đặc tính cơ của hợp kim Fe - C Xêmêtít cứng và dòn hơn so vơí Ferrit, tăng tỷ phần Xêmêtít đồng nghĩa vơí độ cứng tăng lên nhưng độ dẻo của vật liệu lại kém đi Độ bền và độ cứng của các tổ chức khác nhau có quan hệ nghịch với... chất khác cùng tich, chẳng hạn pha trên cùng tich (proeutectoid), trong đó Ferrit và Xêmêtít cùng tồn tại trong Péclít Bên cạnh đường cong biểu diễn chuyển biến trên cùng tich phải kể đến giản đồ TTT Sự hình thành vi cấu trúc Bainit Nếu nhiệt độ chuyển biến nhỏ hơn hoặc bằng 540C ta sẽ thu được tổ chức Bainite thay vì những hạt Péclít nhỏ mịn v Trong khoảng nhiệt độ từ 30 0-5 40C thu được bainite trên chứa... luyenkim.net 16 v Động lực cho chuyển biến này là - sự giảm tổng chiều dài (diện tích) biên pha giữa Ferrit và Xêmêtít Tổ chức Martensite ã Tổ chức Martensite được hình thành khi là nguội nhanh Austenite xuống nhiệt độ phòng, qúa trình này còn gọi là tôi ã Quá trình hình thành Martensite xảy ra gần như ngay lập tức khi thoả mãn yếu tố nhiệt độ Chuyển biến Austenie - Martensite không kèm theo qúa trình khuếch... được thực hiện bằng cách nung lên vùng nhiệt độ từ 250C - 650C giữ nhiệt (Ram) trong khoảng thời gian nhất định sản phẩm thu được sau đó chính là Martensite ram có hạt cực kỳ nhỏ mịn gồm các hạt Xêmêtít phân tán đều trên nền Ferrit ỉ Martensite ram kém cứng và kém bền hơn so vơí Martensite ban đầu nhưng độ dẻo thì được cải thiện đáng kể do Ferit là pha có độ dẻo cao ỉ Cơ tính phụ thuộc vào kích thước... được tổ chức Bainite thay vì những hạt Péclít nhỏ mịn v Trong khoảng nhiệt độ từ 30 0-5 40C thu được bainite trên chứa Ferrit dạng kim bị phân chia bởi các dải hạt Xêmêtít v Trong khoảng nhiệt độ từ 20 0-3 00C thu được Bainite dưới trong đó Ferrit có dạng đĩa mỏng, có chứa Xêmêtít có dạng que mảnh hoặc lá mỏng luyenkim.net 15 v ở biên giới của các hạt Bainite tốc độ chuyển biến bị chi phối bởi qúa trình