Giản Đồ Pha Giản Đồ Pha

Giản Đồ Pha Sắt – Cacbon (Fe – C) 24.03.2011 By Gió tháng Mười Comments “Tôi có hội tiếp xúc với nhiều bạn bè Cơ khí nhận thấy vấn đề: Dù hai ngành liên quan mật thiết với kiến thức cớ vật liệu hữu dụng cho công tác thực tế kỹ sư khí tất bạn không nắm rõ hiểu chất khái niệm KH Vật liệu pha, giản đồ pha, chuyển biến,…dù chương trình đại học bố trí đơn vị học trình cho môn Vật liệu học sở nhiều môn học khác Cơ khí đại cương đề cập Chúng khó để tiếp cận? Hay bạn chưa để tâm chưa nhận điểm cốt yếu vấn đề?” - Nova | Meslab.Org Đúng vậy, thật làm bạn thấy hầu hết thiết kế Cơ khí phải đụng chạm đến lựa chọn vật liệu (1), vấn đề hiểu đặc tính tổng quát yêu cầu thiếu được, tổng hợp vấn đề để phác thảo số nét pha, giản đồ pha dạng thức dễ hiểu sở có nhiều ví dụ minh họa cụ thể để người có nhìn tổng quát loại vật liệu Cơ khí Pha gì? Giản đồ pha gì? Theo Nghiêm Hùng [1], pha phần có cấu trúc, trạng thái, kiểu mạng thông số mạng, có tính chất – lý – hóa xác định pha phân cách bề mặt phân chia pha (Định nghĩa dùng cho nghiên cứu kim loại hợp kim) Các chi tiết định nghĩa làm sáng tỏ ta nghiên cứu giản đồ pha Giản đồ pha (phase diagram): Một cách tổng quát, KHVL, giản đồ pha hiểu loại đồ thị biểu diễn điều kiện cân pha riêng biệt (các pha phân biệt mặt nhiệt động) Hai loại giản đồ pha hay gặp: giản đồ nhiệt độ – áp suất (của nước chẳng hạn – tiếng Hóa Lý) giản đồ nhiệt độ – thành phần (của hệ Fe – C, tiếng KHVL) Giản đồ pha Fe – C cho biết tọa độ (nhiệt độ, thành phần) xác định, tổ chức hợp kim sắt – cacbon Tất tổ chức (pha) đề cập dựa giả thiết trình chuyển biến xảy vô chậm (cân bằng) Giản đồ Fe – C Từ giản đồ + tra sách, xin giải (ở mức đơn giản) cho giản đồ: 1, Austenite solid solution of carbon in gamma iron: dung dịch rắn austenite cácbon sắt gamma 2, Austenite in liquid: austenite phân tán pha lỏng (đây vùng tồn austenite 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 pha austenite, lê- đê- bu- rít xê- men- tít 6, Cementite and ledeburite: vùng tồn pha xê- men- tít lê- đê- bu- rít 7, Austenite to pearlite: đường giới hạn mà austenite chuyển pha thành péc- lit 8, Pearlite and ferrite: vùng tồn pha péc- lít ferrite 9, Pearlite and Cementite: vùng tồn pha péc- lít xê- men- tít 10, Cementite, pearlite and transformed ledeburite: vùng tồn pha xê- mentít, péc- lít lê- đê- bu- rít chuyển biến (dưới 723 độ C, thành phần austenite tổ chức lê- đê- bu- rít chuyển biến thành péc- lít, đó, 723 độ C, lê- đê- bu- rít gọi lê- đê- bu- rít chuyển biến) 11, Hypo- eutectoid: trước tích 12, Hyper- eutectoid: sau tích 13, Steel: thép (quy ước) 14, Cast iron: gang (quy ước) Một vài nhận xét hệ Fe-Fe3C C chiếm lượng nhỏ tạp chất xen kẽ sắt dạng pha a, b, g 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: 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: • • • Sắt non: chứa hàm lượng C 0,008% pha a-Ferrite nhiệt độ phòng Thép: chứa hàm lượng C từ 0,008% – 2,14% (thường trục thành phần (bằng độ dài đoạn OB hình vẽ) %C (A) = hoành độ giao điểm đường dóng từ C –> trục thành phần (bằng độ dài đoạn OC hình vẽ) Công thức xác định hàm lượng C pha kiểm chứng đơn giản nhờ quy tắc đòn bẩy 2) Pearlite tổ chức tích có pha Ferrite Cementite Tại điểm tích: Hàm lượng C Ferrite = 0,02% (tại điểm tích) –> OB = 0,02 Hàm lượng C Cementite = 6,67% (do công thức Cementite Fe3C) –> OC = 6,67 Hàm lượng C Pearlite = hàm lượng C 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) 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 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) trên: % Ferrite = AC/BC = 5,87/6,664 ~ 88,1% % Cementite = AB/BC = 0,794/6,664 ~ 11,9% Vì sai lệch nhỏ nên coi Pearlite có 88% Ferrite 12% Cementite nhiệt độ! Còn tiếp… Đọc tiếp: Giản Đồ Pha Sắt - Cacbon (Fe - C) ... cứu giản đồ pha Giản đồ pha (phase diagram): Một cách tổng quát, KHVL, giản đồ pha hiểu loại đồ thị biểu diễn điều kiện cân pha riêng biệt (các pha phân biệt mặt nhiệt động) Hai loại giản đồ pha. .. sắt – cacbon Tất tổ chức (pha) đề cập dựa giả thiết trình chuyển biến xảy vô chậm (cân bằng) Giản đồ Fe – C Từ giản đồ + tra sách, xin giải (ở mức đơn giản) cho giản đồ: 1, Austenite solid solution... động) Hai loại giản đồ pha hay gặp: giản đồ nhiệt độ – áp suất (của nước chẳng hạn – tiếng Hóa Lý) giản đồ nhiệt độ – thành phần (của hệ Fe – C, tiếng KHVL) Giản đồ pha Fe – C cho biết tọa độ (nhiệt