Темір - цементит» жйелі орытпаны фазалы тепе-тедік диаграммасын анализдеу

Жмысты масаты – «темір - цементит» кй диаграммасыны згеруін, осы жйедегі балыманы пайда болуын, рамы мен фазаны салматы лшемін берілген температурада есептеу.

1.Техникалы таза темір. Аллотропиялы темір.критикалы температура. Темір рамы.

2.Атомды кристалды фазаны рылуы,темір рамынан табылан кміртегі.

3.Темір кміртегі мен темір цементитті фазалы диаграммасы.

Кілт сздер: Компонент, фаза, рылым,рам, диаграмма, фаза ережесі, кристалдану, еркіндік дрежесі, ликвидус, солидус, ликвидус, ледебурит,эвтектика,темир, Кюри нуктесі.

Техникалы таза темір. Аллотропиялы темір.критикалы температура.

Темір рамы

Теміркмірсутекті орытпа – болат пен шойын Ресей металофондарыны 90%-ін экономикасында райды, негізгі рылымды металл болып табылады. Блме температурасында баяу салындату арылы алынан нерксіптік балыманы фазалы рамы мен рылысы, темір – цементит кй теміркміртекті балымасы сраныса ие болуына келеді (Д.Чернов 1868).

Болат пен шойынны негізгі компоненті болып темір мен кміртек табылады. Темір – оыр тсті металл. Атомды нмері 26, атомды массасы 55,85. Темірді балу температурасы 1539 С. Темір екі полиморфты модификацияа ие: 910 С температурадан тмен болатын a - темір. 910-1392 С температура интервалында болатын - темір, ол парамагнитті;

Темірді кристалл торы клемді орталытанан кубты 0,286нм приодымен 768 ⁰С температураа дейін темір ферромагнитті. a - темірді ферромагнит кйден парамагнитке тетін 768 С-температурасын Кюри нктесі деп атайды. - темірді кристалл торы шекаралы орталытанан кубты.

Кміртек – бейметалл элемент, атомды номері 6, тыыздыы 2,5 г/см³, балу температурасы 3500 ⁰ С. Кміртекті темірде сйы жне атты кйде ерітеміз, сондай-а химиялы осылыс – цементит трінде болады, ал жоары кмірсутекті балымада – графит трінде болады.

Кміртек цементит трінде темірге сйеніп сйы фаза мен атты ерітіндіде тепе-тедікте немесе сырты жадайа сай графит трінде бола алады. Бл жадай «темір – кміртек» кй диаграммасыны екі нсасын анытайды. лкен тжірибелік маызды метастабильді диаграмма алады. Бл диаграмманы кмегімен тек згеруді ана емес, сонымен атар болат пен а шойында тетін термоайта деуде теміркміртекті баылмада тадауда тсіндіріледі. Бл балыма негізгі компонеттермен атар траты технологиялы оспаларды анытайды.

Таза темір-кміс-алтын тсті металл.Атом номері 26,атом массасы 55,85,атом радиусы 1,27 А. азіргі уаытта алына алатын таза темір 99,999% Fe райды.Темірді техникалы сорты 99,8-99,9% Fe райды. Темірді балу температурасы 1539ºC.Екі полиморфты модификациясы белгілі: жне . модификация 910 ºC тмен жне 1392 ºC температурада болады. темірді 1392-1539 температуралар интервалы жиі -темір дп белгіленеді.

–темірді кристалл торы-2,8606 А тор периодты клемді центрленген куб. 768 ºC температураа дейін -темір магнитті( ферромагнитті).Магнитті ауысуа сйкес,яни ферромагнитті кйден парамагнитті кйге ауысу критикалы нктесін (768) Кюри нктесі деп атайды жне А₂ деп белгілейді.

Темірді магнитті асиеттері оны тазалыына жне термиялы деу режиміне атты байланысты. 99,8-99,9% Fe райтын техникалы темір шін максимальді магнитті тімділік _max=5000-10000 Гс/Э жне коэрцитивті кш Н_с0,5-1 Э ; 99,999% Fe рйтын темір шін _max=28000 Гс/Э жне коэрцитивті кш Н_с0,025 Э. -темір тыыздыы 7,68 г/см³.Темірді сызыты кееюіні температуралы коэффициенті 11,7·10^-6 ºС^-1, меншікті кедергісі 10*10⁶Ом*см и жылуткізгіштік коэффициенті 0,20кал/(с*смºС).910-1392ºС температурада -темір болады,ол парамагнитті. 910 ºС ауысу критикалы нктесі сйкесінше А_с3(ыздыранда) жне А_r3(салындаанда) белгілейді. 1392ºС ауысу критикалы нктесі

А_с4 жне А_r4 белгілейді.

-темірді кристалл торы – 910 ºС температурада периоды 3,645 А ырлы центрленген куб. -темір тыыздыы -темірден жоары, 8,0-8,1г/см³тен. ауысу кезінде ысылу жреді. ысылуды клемді сері шамамен 1,0%.

Темір-кміртек жйесінде тзілетін фазаларды атомды-кристалды рылымы. Темір-кміртек жне темір-цементит жйелеріні фазалы диаграммалары.

Кміртек II периодты 4 топ металл емес элементі,атом номері 6,тыыздыы 2,5 г/см³,атом массасы 12,011,балу температурасы 3500 ºС,атом радиусы 0,77 А. Кміртек полиморфты. Кдімгі жадайда ол графит модификациясы трінде болады,біра алмазды метастабильді модификациясы трінде болуы ммкін.

Кміртек темірде атты жне сйы кйде ериді,сондай –а химиялы осылыс трінде-цементит трінде,ал жоарыкміртекті орытпаларда графит трінде болуы ммкін.

Фазалар. Fe-С жйесінде келесі фазаларды ажыратады:сйы орытпа,атты ерітінділер-феррит пен аустенит,жне де цементит пен графит.

Феррит(Ф)- -темірдегі кміртекті атты ерітіндісі. 0,02% дейін кміртекті еритін тмен температуралы -темір жне кміртекті еру шегі 0,1% болатын жоары температуралы -темірді айырады.Кміртек атомы феррит торында R _Fe 0,29 темір атом радиусы бар куб ырыны центрінде жне вакансияларда,дислокацияларда орналасады.Микроскоп астында феррит біртекті полиэдрлі тйіршіктер трінде крінеді.

Феррит(0,006% С) келесі механикалы асиеттерге ие :_в=кгс/мм²,_0,2=12 кгс/мм² , =50%,=80%,.НВ=80-90.

Аустенит(А)- -темірдегі кміртекті атты ерітіндісі. -темірдегі кміртекті еру шегі 2,14%. -темірде кміртек атомы R _Fe 0,41 темір атом радиусы сиятын элементар яшы ортасында жне кристалды аау айматарында орналасуы ммкін.

Аустенит микрорылымы полиэдрлі тйішіктер.

Цементит. Темірді кміртекпен химиялы осылысы-темір карбиді Fe₃C. Цементитте 6,67% кміртек бар. Цементит атомдарды тыыз аптамасы бар крделі ромбты тора ие. Цементитті балу температурасы дл аныталмаан,йткені ол ыдырауы ммкін жне шамамен 1550 ºС деп алынады.210 ºС(А₀ нктесі) температураа дейін цементит ферромагнитті. Цементитті ереше сипатына жоары аттылы (НВ-800-850) жне те аз пластикалы жатады. Цементит метастабильді фаза болып табылады. Кміртекті жоары млшерлі орытпаларда тепе-те жадайда графит тзіледі.

Графит.графитті кристалл торы абатталангексагональді.Тордаы ато аралы ашытытар кп емес жне 1,42 А райды,жазыты арасындаы ашыты 3,40А. Графит жмса жне тмен беріктілікке ие.