Quá trình kết tinh của hợp kim fe c cân bằng giả ổn định, 3 0% c, 4 3%c, và 5 0% c khi làm nguội đủ nhanh nêu nhận xét về tổ chức tế vi và tính chất của các hợp kim đó

Tiểu luận 2.2: Quá trình kết tinh hợp kim Fe - C cân giả ổn định, 3.0% C, 4.3%C, 5.0% C làm nguội đủ nhanh Nêu nhận xét tổ chức tế vi tính chất hợp kim CÁC LOẠI THÉP GANG THEO GIẢN ĐỒ Fe-C Căn vào tổ chức khác giản đồ pha ta có ba loại thép ba loại gang khác nhau: Thép tương ứng với giản đồ pha Fe-C loại hợp kim Fe với C 4,3%C bên phải điểm C, có tổ chức ledeburit + xementit thứ Tổ chức tế vi thép sau tích (1,2%C) (×500) Tổ chức tế vi gang trắng (×500) a.Trước b.Sau tnh Các điểm tới hạn thép Từ giản đồ pha Fe – C, khu vực thép có nhiều đường ứng với chuyển biến pha khác Để đơn giản hóa việc gọi tên chuyển biến pha người ta ký hiệu (đánh số) đường tương ứng chữ A ( từ tiếng Pháp arret có nghĩa dừng, có chuyển biến pha nhiệt độ biến đổi chậm lại dừng hẳn) với thứ tự 0, 1, 2, 3, 4, cm, chúng gọi điểm (hay nhiệt độ) tới hạn Các điểm thường dùng gồm: A1 – đường PSK (727°C) ứng với chuyển biến austenit thành peclit ngược lại, có loại thép A3 – đường GS (911-727°C) ứng với bắt đầu tiết ferit khỏi austenit làm nguội hay kết thúc hòa tan ferit vào austenit nung nóng, có tong thép sau tích Acm – đường ES (1147-727°C) ứng với bắt đầu tiết xementit khỏi austenit làm nguội hay kết thúc hòa tan xementit vào austenit nung nóng, có thép sau tích Các điểm tới hạn khác A0 ( 210°C) – điểm Curi xementit, A2 (768°C)- điểm Curi ferit, A4 – đường JN ( 1499-139°C) Có thể dễ dàng xác định (gần đúng) giá tị A3 Acm thép có thành phần cacbon khác theo giản đồ pha Fe-C cách gióng hay tính tốn với quy ước đường tương ứng GS ES thẳng Tuy nhiên điểm tới hạn tìm với trạng thái cân ( nung nóng hay làm nguội vô chậm), không phù hợp với trường hợp nung nóng, làm nguội thơng thường nhanh Cũng giống tượng nguội (khi kết tinh), nung ( nấu chảy) điểm tới hạn thấp xuống cao lên làm nguội nung nóng; tốc độ cao cách biệt lớn Để phân biệt điểm tới hạn cho trương hợp: nung nóng làm nguội, người ta thêm chữ c ( chauffage) nung nóng, thêm chữ r (refroidissement) làm nguội Với thép có: Ac1> A1> Ar1; Ac3>A3> Ar3,… A tính theo giản đồ pha Ac cao phụ thuộc vào tốc độ nung, Ar thấp phụ thuộc vào tốc độ nguội, tốc độ cao sai khác mạnh Phần giản đồ Phần giản đồ ứng với chuyển biến trạng thái rắn Có pha chuyển biến đáng ý sau xuất phát từ ostenit Sự tiết xementit thứ hai từ ostenit Các hợp kim có thành phần cacbon lớn 0,8% làm nguội từ 1147°C đến 727°C, ostenit bị giảm thành phần cacbon theo đường ES, vậy, tiết xementit mà ta gọi xementit thứ hai Cuối 727°C, ostenit có thành phần cacbon 0,8% ứng với điểm S Các hợp kim có thành phần cacbon nhỏ 0,8% làm nguội từ 911 - 727°C, ostenit tiết ferit pha cacbon, ostenit lại giàu cacbon theo đường GS Cuối 727°C hợp kim gồm pha ferit ứng với điểm P ( 0,002%C) ostenit ứng với điểm S ( 0,8%C) Như làm nguội tới 727°C tồ chức hợp kim Fe-C chứa ostenit với 0,8%C (ứng với điểm S) ****Chuyển biến tích: ostent thành peclit Tại 727°C ostenit có thành phần 0,8%C chuyển biến thành peclit hỗn hợp hai pha ferit va xementit Như nói trên, chuyển biến có hợp kim Fe-C Phần giản đồ Phần giản đồ trạng thái Fe-C ứng với kết tinh từ trạng thái lỏng thấy có khu vực rõ rệt ứng với khoảng thành phần cacbon khác Khu vực có thành phần 0,1- 0,51%C (có phản ứng bao tinh) Tất hợp kim có thành phần cacbon 0,1-0,51%C kết tinh xảy a phản ứng bao tinh Lúc đầu làm nguội đến dường lỏng AB, hợp kim lỏng kết tinh dung dịch rắn trước Khi nhiệt độ hạ xuống tới 1499°C (ứng với đường HB), hợp kim có pha dd rắn chứa 0,1%C va dd rắn ostenit chứa 0,16%C: Các hợp kim có 0,1-0,16%C sau phản ứng bao tinh thừa pha denta làm nguội tiếp, pha tiếp tục chuyển biến thành pha gamma Các hợp kim có 0,16-0,51%C sau phản ứng bao tinh thừa pha lỏng L, sau làm nguội pha lỏng tiếp tục chuyển biến thành pha gamma Như vậy, cuối hợp kim 0,1-0,51%C làm nguội đưởng NJE có tổ chức pha ostenit Khu vực có thành phần 0,51-2,14%C kết thúc kết tinh tạo thành dd rắn ostenit Hợp kim thành phần 2,14-4,3%C: làm nguội hợp kim tới đường long BC kết tinh ostenit Làm nguội tiếp tục, ostenit có thành phần thay đổi theo đường JE, hợp kim lỏng lại thay đổi theo đường BC Kku vực có thành phần 0,51-2,14%C kết thúc kết tinh tạo thành dd rắn ostenit Hợp kim có thành phần 0,51-2,14%C kết thúc kết tinh tạo thành dd rắn ostenit Hợp kim có thành phần 2,14-4,3%C, kết thúc kết tinh kết tinh củ dd lỏng có thành phần ứng với điểm C pha: ostenit có thành phần ứng với điểm E xementit 1147°C Hỗn hợp tinhledebuit Sau kết tinh xong hợp kim có tổ chức ostenit+ ledeburit Khu vực có thành phần 4,3-6,67%C ( kết tinh xementit thứ nhất) Phần hợp kim 4,3-6,67%C: hợp kim làm nguội tới đường lỏng DC kết tinh xementit gọi xementit thứ Khi làm nguội tiếp tục phản ứng tạo nên tinh ledeburit xảy 1147°C sau kết tinh hợp kim có tổ chức xementit thứ + ledebuit Tóm lại: kết tinh tư pha lỏng, hợp kim Fe-C có xảy q trình sau kết tinh denta (