Çelik alaşımları tam olarak kontrol edilen mikroyapılar, modern malzemeler mühendisliğinin temelidir. Güç, sertlik ve karbon konsantrasyonları gibi mekanik özellikleri tertemizleme yeteneği, metaluristlerin bu betondan ve ısı tedavisi sırasında nasıl çelik dönüşümleri manipüle edebileceği derin bir anlayışa bağlıdır.Bu ustanın kalbinde ultra karbon kaplamaları için haritalar içeren bir fazdır.Bu diyagramı okuyarak ve yorumlayarak, metaluristlerin bu mikroyapıları kullanarak kontrol etmek için mikroyapıları nasıl manipüle edebilir.
Demir-Carbon Aşama Diagram: A Foundational Tool
Demir karbon (Fe-C) faz diyagramı fiziksel metalurjinin bir temel taşıdır. Demir-karbon alaşımları, sıcaklık ve karbon içeriği işlevi olarak denge koşulları altında denge koşulları altında toplayan stabil aşamaları gösterir.Gerçek dünya işleme genellikle dengeden ayrılırken, diyagramı, faz dönüşümleri ve kılavuz ısı tedavisi tasarımı için temel bir temel sağlar.
Sistemdeki fazlar Sistem
Demir karbon sisteminde dört temel aşama ortaya çıkıyor:
- [FONT=0)Ferrite (α-iron): ), Düşük karbon çözünürlük (maksimum ~ 0.02% 727°C) ile vücut merkezli bir metre (BCC) aşaması.
- [FONT:0)Austenite ( ⁇ -iron): ), 1147°C'de% 2,14 s. Austenite'in %14'e kadar çözülebileceği bir yüz merkezli bir metre (FCC) aşamasıdır.
- [0]Cementite (Fe3C): Bir intermetallic bileşik ile veya tam olarak 6.67 wt% karbon. Son derece zor ve sert, güçlü lamellae veya partiküller olarak dağıtıldığında direnç giyiyor.
- [FONT:0)Liquid faz:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döntilmiş) Molten Demir Karbonlu alaşım, sıvı sıcaklığın üzerinde mevcut.
Grafit ayrıca demir dökümünde (karbon >2) oluşturabilir, ancak stabil likit çimentolu çeliklerde; metastable Fe-3FeC diyagramı mühendislik amaçlı kullanılır, çünkü çimentolu dönüşümlerde grafiklerden daha hızlı oluşturur.
Eleştirel kompozisyonlar ve Sıcaklıklar
diagramdaki birkaç değişken nokta çelik dönüşümü anlamak için önemlidir:
- [FONT=0]Eutectoid noktası:[Dönetici: [Döntgen: 0,6'da karbon ve 727°C. Yavaş soğutmada, bu kompozisyonun bir laktoz karışımına sahip olmak ve incir ve çimentolular için en önemli tepkidir.
- [FONT=0]Eutectic point:[Dönetici: [Dönetici: %4,4,4,5 °C. Bir austenite ve çimentolu (ledeburite) karışımına katın.Bu nokta, tipik çelikler için ilgili değildir.
- [FONT=0)Peritectic noktası: [Dönetici: [Dönetici: 0,6'da karbon ve 1495°C. Bu sıcaklıkta, sıvı ve delta-ferrite, katılaşma davranışı oluşturmak için tepki verir ve döküm çeliklerinde çatlaklara neden olabilir.
- [FONT=0)Solvus hatları: [Dönder: [Dönetici: α/(α+ ⁇ ) ve ⁇ / ( ⁇ +α) sınırları, ferrite ve austenite için sıcaklık bağımlı çözünürlük sınırı tanımlar.
Faz Bölgelerini Anlamak
Bu nedenle, A1 sıcaklığının altındaki bölge, ilk önce yavaş soğutmaya izin veren (karbon <0.76%) ve çimentolu (pearlite) ile birlikte klinisyenlerin bir karışımıdır.Bu nedenle, mikro-filli çelikler için (% 0,76–2.14) mikro-filli alaşımların -vezegenlerin) mikro-parlak özellikleri tahmin etmesine izin verir.
Soğutma sırasında Mikroyapım Evrimi
Çelik bir alaşımın yol, son mikroyapıyı soğutma yoluyla sıcak çalışma veya ısı tedavisinden alır. Soğutma oranını kontrol ederek, dönüşümleri farklı aşamalar ve morfolojiler üretmek için dengeden uzaklaştırabiliriz. demir-karbon diyagramı hangi aşamaların mümkün olduğunu gösterir, ancak dönüşüm kinetiği - zaman ısı geçişi (TTT) ve sürekli soğutma dönüşümü (CCT) ile sürekli olarak değiştirebiliriz.
Hipoeutectoid Çelikler (Ferrite + Pearlite)
Çelikler,% 1018 (0.18% C) veya 1045 (0.45% C) gibi% 0.76'dan daha az karbon ile, austenite bölgesinden soğutma sırasında, yüksek çözünürlükte (ışıklık) yüksek çözünürlükte (vardır) ve ısıya ulaşırken, 727 ° C'ye ulaşır.
Eutectoid Çelik (Pearlite)
1080 gibi% 0.76 karbon çelik tamamen eutectoiddir. serinlence, sert ve güç (her şey gibi) tamamen büyüye ve çimentoya bağlı olarak kullanılan klasik “peli” mikroyapıdan oluşur.
Hipereutectoid Çelikler (Pearlite + Çimentoite)
Karbon içeriğine sahip çelikler% 0.76'nin üzerinde, örneğin 1095 (0.95 C), hipereutectoiddir. sönüllüden yavaş soğutma, sürekli bir ağ oluşturursa, çelikler plaka veya ağ olarak çatlaklara duyarlı hale gelebilir.
Non-Equilibrium Soğutma: Martensite ve Baini
Soğutma karbon atomları için çok hızlı olduğunda, austenite martensiteye dönüşür - bir vücut merkezli tetragonal (BCT) demirde karbonun sağlam çözümüdür, içte stres ve sertleştirme gerektirir. Baitler[DDDDDDDDDDD) ısıtılır, ancak karbon içeriğine göre azalır. Martensitesi, yüksek çözünürlükte veya sert olmayan bir şekilde azalır.
Heat Tedavisi Temelleri
Sıcaklık tedavisi, mikroyapı ve özelliklerini değiştirmek için kontrollü ısıtma ve çelik soğutmadır. Demir karbon diyagramı her aşama için sıcaklık seçimine yol açar.Her ısı tedavisi, yapıyı çözmek için [FLT] ile başlar.
Quenching ve Martensite Formasyon
Quenching, su, petrol veya polimer çözümü gibi bir ortamdaki ısıyı hızla soğutmayı içerir. Amaç, incinit ve bainite dönüşüm bölgelerinin atılması ve martensiteye ulaşmasıdır.
Zorluk için Tempering
En çok uygulamalar için çok fazla boş yer. Tempering, A1 hattının altındaki bir sıcaklığa (tipik olarak 150-650 °C) ve daha sertliğe izin vermek için karbonu önbellek ve redüksiyon sıcaklıklarını ve zamanlarını azaltmak için çelikleri işaret eder.
Annealing ve Normalleştirme
Annealing, yüksek çözünürlük ve makinability için bir koleraya (veya sadece A1'in üzerinde) sahiptir ve sonra yavaş soğutma (örneğin, fırın, fırın) ile birlikte yapılır. Bu, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte ısılar ve makinasyonlar için en yüksek çözünürlükte bir yapı oluşturur.
Austempering ve Martempering
Austempering, çelikin Bayan ve bainite başlangıç sıcaklığı (Bs) arasında bir sıcaklık gider ve sonra hava soğutmalı motorlar ile birlikte yüksek sertliği gider.
Özel uygulamalar için alaşımları Mikroyapıları Tasarlamak
Kontrollü ısı tedavisi ile demir karbon diyagramının bilgilendirilmesiyle, mühendisler belirli performans gereksinimleri için optimize edilmiş mikroyapılarla çelik tasarlayabilirler. Aşağıda ortak örnekler vardır.
Yüksek Çelikler
Yüksek güç ağırlık oranı gerektiren yapısal bileşenler için, krom içeriği ile çelikler,% 0,5'lik karbon içeriği ile gider ve daha yavaş martensite üretmek için mizaçlar üretmek için ince dağıtım matrisi. demir-karbon diyagramı, kromat gibi güçlü elementler sunar, majörlerin yanı sıra, TTT eğrilerini değiştirir ve daha sertleştirilmiş bir gecikme oranlarına izin verir (örneğin, su yerine).
Giyim-Resistant Çelikleri
Alet çelikleri ve plakaları genellikle yüksek sertliği korumak için karbon içeriğine sahiptir (hippereutectoid veya yakın-eutectoid) Heat tedavisi, yüksek sertliği korumak için tam olarak süzme yer alan süzmeler içerir.
Ductile Steels For Form
Derin çizilmiş parçalar düşük karbon (<0.15%) yüksek iyonlu çeliktir. Annealing bazı spheroidize çimentolu partiküller ile birlikte kakaolu tahıllar üretir (spheroidize eks), bazı güçlerin gerekli olduğu genel yapısal uygulamalar için kullanılır.
Demir-Carbon Diagram'nın Sınırları ve Hazırlanması
Demir karbon diyagramı temel diyagramlarda gösterilen temel yapılarda önemli bir öğretim ve referans aracı olsa da, denge koşullarını varsayar - tam difüzyona izin veren çok yavaş soğutma. pratikte, çoğu endüstriyel ısı tedavileri, temel diyagramlarda gösterilen aşamalara ve mikroyapılara yol açar. ek olarak, çoğu mühendislik çelikleri, kinetiği etkileyen elementleri içerir.
Ek Alaşımlama Elements
Örneğin, manganese, silikon, kromyum, nikel, molybdenum ve kullanım alanı, eutectoid sıcaklık ve kompozisyonu değiştiriyor. Örneğin, Kromium A1 ısısını arttırır ve eutectoid kompozisyonunu her bir element için daha düşük maliyetli, geri dönüşümlü diyagramlar için de geçerli olan düzeltme faktörleri uygular.Bu nedenle, Schaeffler için özel bölümlerde veya Schaeffler için özel bölümlerde yakalanır.
Non-Equilibrium faz Diagrams
Gerçek soğutma koşullarında kontrollü mikroyapılar tasarlamak için, metaluristler zaman ısı-dönüşüm (TTT) diyagramları ve sürekli soğutma dönüşümü (CCT) diyagramları, bu faz sınırlarını incitmiş bir bölge şemaları ile genişleterek, bainite, ve martensiteye doğrudan giriş yapar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Demir karbon faz diyagramı, bu bilgiyi, elektriksel elementlerin kontrol edilen mikroyapılarla tasarlarken gerekli olan fazlar için gerekli olan bir referanstır.Bu nedenle, otomotiv vücut panellerinden madencilik parçalarına kadar uzanan uygulamalar için, yüksek çözünürlükte bulunan bir anlayışla birleştirerek.Demek.Demekle birlikte, demir-yapımların mirasına tam olarak katılabilir - ve bu nedenle, daha önce otomotiv vücut panellerinden gelen uygulamalar için elektriksel olarak daha ayrıntılı olarak incelenebilir.
Demir karbon diyagramı ve ısı tedavisindeki uygulama hakkında daha fazla bilgi için, demir karbon diyagramı ) ile DÜŞÜŞÜSÜSÜŞÜNÜŞÜŞÜye Değeri[DÜye Olmayanlar İçindekiler:2] [DÜye Olmayanlar İçindekiler[DÜye Olmayanlar İçindekiler)[DÜye Olmayanlar İçindekiler[DÜye Olmayanlar İçindekiler)[Üye Olmayanlar İçindekiler[Üye Olmayanlar İçindekiler)