Gian do trang thai sat cac bon

Các tương tác của Fe - C + Hợp chất hóa học của Fe với Cacbon Xementit: Fe3C Fe3C tạo thành khi lượng Cacbon trong hợp kim lớn hơn giới hạn hòa tan của nó trong Sắt.. Các tổ chức của hợp

I Sắt – Cacbon

1 Cac bon (C): Cacbon là nguyên tố á kim, có hai dạng thù

hình: Graphít (gang) và Kim cương Trong hợp kim Sắt – Cacbon, Cacbon ở thể Graphít (G) Graphít có kiểu mạng lục giác; mềm Trong thiên nhiên phần lớn Cacbon ở dạng vô định hình (các loại than).

2 Sắt (Fe):Sắt là kim loại, trong thiên nhiên Sắt có trong các

loại quặng, đất đá, có khá nhiều ở lớp vỏ trái đất

hÇu như kh«ngdïng s¾t nguyªn chÊt.

I Sắt – Cacbon

3 C¸c tương t¸c cña Fe - C

S¾t vµ Cacbon tương t¸c víi nhau theo hai c¸ch:

- Cacbon hßa tan vµo s¾t t¹o thµnh dung dÞch r¾n Fe - C.

-Cacbon t¸c dông víi s¾t t¹o thµnh hîp chÊt hãa häc.

ThÐp vµ gang lµ hai hîp kim phæ biÕn cña Fe – C

+ Hîp chÊt hãa häc cña Fe víi C (Xementit:Fe3C)

S¾t t¸c dông víi Cacbon t¹o thµnh 3 hîp chÊt: Fe3C (6,67%C), Fe2C (9,67%C) vµ FeC (17,67%C)

Tuy nhiªn, c¸c hîp kim cña Fe - C thường

chøa díi 5%Cacbon (thÐp vµ gang), nªn trong chóng chØ gÆp Fe3C.

I Sắt – Cacbon

3 Các tương tác của Fe - C

+ Hợp chất hóa học của Fe với Cacbon

(Xementit: Fe3C)

Fe3C tạo thành khi lượng Cacbon trong hợp

kim lớn hơn giới hạn hòa tan của nó trong Sắt

Fe3C là pha không ổn định, ở nhiệt độ cao sẽ

bị phân hủy thành Fe và C

Fe3C rất dòn và cứng (khoảng 800 HB)

II Giản đồ trạng thái – cacbon

II Giản đồ trạng thái – cacbon

II Giản đồ trạng thái – cacbon

II Giản đồ trạng thái – cacbon

3 C¸c tæ chøc cña hîp kim S¾t - Cacbon

II Giản đồ trạng thái – cacbon

3 C¸c tæ chøc cña hîp kim S¾t - Cacbon

* C¸c tæ chøc mét pha:

+Xementit (Xe hoÆc Fe3C): N»m ë biªn bªn ph¶i (®ưêng DFKL)

+Xementit I (Xe I): Lµ lo¹i kÕt tinh tõ hîp kim láng, t¹o thµnh

trong hîp kim chøa nhiÒu h¬n 4,3%C (đườngCD) KÕt tinh trong kho¶ng tõ 1600 0 C xuèng 1147 0 C Cã tæ chøc h¹t to.

II Giản đồ trạng thỏi – cacbon

3 Các tổ chức của hợp kim Sắt - Cacbon

* Các tổ chức một pha:

+Xementit II (Xe II): Là loại được kết tinh từ dung dịch rắn

Auxtenit, có trong hợp kim chứa khoảng 0,8 đến 4,3% C Trong khoảng từ 1147 0 C xuống 727 0 C Có tổ chức hạt nhỏ hơn Xe I,

thường ở dạng lới bao quanh hạt Auxtenit ( đườngES).

+Xementit III (Xe III):Được tạo thành từ dung dịch rắn Pherit (F)

khi lượng Cacbon giảm từ 0,02%C xuống 0,006%C, ở nhiệt độ dưới 727 0 C XeIII có kích thước hạt nhỏ cạnh Pherit (đường QP).

II Giản đồ trạng thái – cacbon

3 C¸c tæ chøc cña hîp kim S¾t - Cacbon

Xe I

Xe II

Xe III

II Giản đồ trạng thỏi – cacbon

3 Các tổ chức của hợp kim Sắt - Cacbon

* Các tổ chức một pha:

- Pherit ( F hoặc α ): Là dung dịch rắn xen

kẽ của C trong Feα ( mạng K8 ) khả năng hòa

tan của Cacbon trong Feα rất nhỏ nên cóthể coi Pherit là sắt nguyên chất trong hợp kim tinh khiết ( đườngGSK ) Pherit rất dẻo, dai nhưng khi hòa tan với các nguyên tố khác ( đặc biệt là Mn, Si) thì độ cứng tăng, độ dẻo dai giảm

II Giản đồ trạng thái – cacbon

Tæ chøc

mét pha

Pherit

II Giản đồ trạng thái – cacbon

3 C¸c tæ chøc cña hîp kim S¾t - Cacbon

* C¸c tæ chøc mét pha:

+ Auxtenit ( As hoÆc γ):

Lµ dung dÞch r¾n xen kÏ cña C trong Feγ ( m¹ng

K12), kh¶ n¨ng hßa tan cña Cacbon trong Fe kh¸ lín Trong hîp kim Fe - C, th«ng thường As cã thÓ hßa tan c¸c nguyªn tè kim lo¹i kh¸c nh Cr, Ni, Mn, W b»ng

c¸ch thay thÕ As rÊt dÎo, dai;

II Giản đồ trạng thái – cacbon

Tæ chøc

mét pha

Auxtenit

II Giản đồ trạng thỏi – cacbon

3 Các tổ chức của hợp kim Sắt - Cacbon

* Các tổ chức hai pha:

+ Peclit ( P hoặc F + Xe ):

Là hỗn hợp cơ học cùng tích của F và Xe tạo thành ở

727 0 C từ dung dịch rắn Auxtenit chứa 0,8%C;

P có dạng tấm hoặc hạt, có độ cứng và độ bền cao, tính dẻo dai hơi thấp.

II Giản đồ trạng thỏi – cacbon

3 Các tổ chức của hợp kim Sắt - Cacbon

* Các tổ chức hai pha:

+ Ledeburit ( Le hoặc P + Xe hoặc γ + Xe):

Là hỗn hợp cơ học cùng tinh, kết tinh từ pha lỏng có

4,3%C ở nhiệt độ 1147 0 C, ban đầu gồm γ + Xe khi làm nguội qua 727 0 C tạo thành Peclit

Vậy Le là hợp kim cơ học của P và Xe Xementit chiếm tỷ

lệ gần 2/3 nên Ledeburit rất dòn và cứng (khoảng 600 HB).

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Láng + Auxtenit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Láng + Xementit I

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Auxtenit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Xementit I + Ledeburit (Au + Xe)

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Ledeburit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Auxtenit + Xementit II + Ledeburit (Au + Xe)

Các t ổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Auxtenit + Xementit II

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Auxtenit + Pherit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Xementit I + Ledeburit (P + Xe)

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Peclit + Xementit II + Ledeburit (P + Xe)

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Xementit II + Peclit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Peclit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Pherit + Peclit

Các tổ chức trên giản đồ

Tæ chøc Pherit