![]() |
|
|
Общая химияработ, посвященных изучению сплавов железа с углеродом и диаграммы состояния системы Fe — С. Такого рода работы проводятся и в настоящее время. В них уточняются положения линий на диаграмме состояния в связи с применением более чистых веществ и более точных и современных методов. Температура плавления железа равна 1539 + 5 °С. Железо образует две кристаллические модификации: а-железо и v-железо. Первая из них имеет кубическую объемноцентрированную решетку, вторая — кубическую гранецентрированную. а-Железо термодинамически устойчиво в двух интервалах температур: ниже 912 °С и от 1394 °С до температуры плавления. Между 912 и 1394 °С устойчиво v-железо, Температурные интервалы устойчивости а- и у-же- леза обусловлены характером изменения энергии Гиббса обеих модификаций при изменении температуры (см. рис. 166). При тем- пературах ниже 912 и выше 1394 °С энергия Гиббса а-железа меньше энергии Гиббса ^-железа, а в интервале 912—1394 °С—? больше. : Температуры фазовых превращений железа хорошо видны на кривой охлаждения в виде остановок — горизонтальных площадок (см. рис. 167). Как видно, кроме площадок, отвечающих перечисленным точкам, на кривой охлаждения имеется еще одна остановка — при 768 °С. Эта температура связана не с перестройкой решетки, а с изменением магнитных свойств а-железа. При температурах выше 768 °С железо немагнитно, а ниже 768 °С — магнитно. Немагнитное а-железо иногда называют р-железом, а модификацию а-железа, устойчивую при температурах от 1392 °С до плавления, — б-железом* Железо — серебристый пластичный металл. Оно хорошо под* дается ковке, прокатке и другим видам механической обработки. Механические свойства железа сильно зависят от его чистоты —-от содержания в нем даже весьма малых количеств других эле^ ментов. Твердое железо обладает способностью растворять в себе мно-. гие элементы. В частности, растворяется в железе и углерод. Его растворимость сильно зависит от кристаллической модификации железа и от температуры. В а-железе углерод растворяется очень незначительно, в у-железе — гораздо лучше. Раствор в у-железе термодинамически устойчив в более широком интервале температур, чем чистое у-железо. Твердый раствор углерода в сс-железе называется ферритом, твердый раствор углерода в у-железе— аустенитом. Содержанию в железе 6,67 % (масс.) углерода отвечает химическое соединение — карбид железа, или цементит, РезС Это веще* /в Жыдниа сплаб - / 4 N/ 1147 ^ч?/ F - Ay mum / I | С / I 4 / $ I 7 f 8 - JT 1 Z?7 ! К - (\ 10 I // I ь—Ц—:—r4- « ! i i i 13 FE 0,81 22,14 д 4 4J 5 Рис. 168. Диаграмма состояния системы железо — углерод. ство имеет сложную кристаллическую структуру и характеризуется высокой твердостью (близка к твердости алмаза) и хрупкостью. При температуре около 1600°С цементит плавится . Механические свойства феррита и аустенита зависят от содержания в них углерода. Однако при всех концентрациях углерода феррит и аустенит менее тверды и более пластичны, чем цементит. Диаграмма состояния системы железо — углерод, дающая представление о строении железоуглеродных сплавов, имеет очень большое значение. С ее помощью можно объяснить зависимость свойств сталей и чугунов от содержания в них углерода и от термической обработки. Она служит основой при выборе железоуглеродных сплавов, обладающих теми или иными заданными свойствами. На рис. 168 приведена часть диаграммы состояния системы Fe—С, отвечающая содержанию углерода от 0 до 6,67 %, или, что то же самое, от чистого железа до карбида Fe3C. Это самая важная часть диаграммы, поскольку практическое применение имеют сплавы железа, содержащие не более 5 °/о углерода. Диаграмма состояния системы Fe—С сложнее, чем рассмотренные в главе XVI основные типы диаграмм состояния металлических систем. Однако все ее точки, кривые и области подобны тем, которые были описаны в § 195. Особенности ее обусловлены уже упомянутыми обстоятельствами: существованием двух модификаций кристаллического железа, способностью обеих этих модификаций образовывать твердые растворы с углеродом, способностью железа вступать з химическое соединение с углеродом, образуй цементит. Левая ось диаграммы соответствует чистому железу, правая — карбиду FesC (цементиту). Точки А и D показывают температуру плавления железа и карбида, точки G и N — температуры превращений а- и у-железа друг в друга. Линия ABCD— это кривая температур начала кристаллизации жидких сплавов, линия AHJECF — кривая температур начала плавления твердых сплавов. Все линии, лежащие ниже последней кривой, отвечают равновесиям между твердыми фазами. Область, лежащая выше линии ABCD, отвечает жидкому сплаву. Области, примыкающие к левой вертикали, соответствуют твердым растворам углерода в железе: линия ANN ограничивает область твердого раствора углерода в а-железе при высоких температурах (область высокотемпературного феррита), линия NJESG ограничивает облас |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|