انجمن علمی دانشجویی مواد دانشگاه یزد

آهن-كربن شنبه بیست و هشتم دی 1387 15:33

خطوط افقي در نمودار، نشان دهندهٔ استحاله‌هاي هم‌دما هستند.

· استحالهٔ يوتکتيک : دما ۱۱۴۸ºC، غلظت کربن ۴٫۲۰ درصد

· استحالهٔ يوتکتوئيد : دما ۷۲۷ºC، غلظت کربن ۰٫۸۰ درصد

· استحالهٔ پريتکتيک : دما ۱۴۹۵ºC، غلظت کربن ۰٫۱۸ درصد

البته بايد توجه داشت که غلظت‌ها و دماهاي ذکرشده براي آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلياژي ديگر، اين ثابت‌ها تغيير مي‌کنند.

آلوتروپ‌هاي آهن

آهن آلفا (يکي از آلوتروپ‌هاي آهن است. اين آلوتروپ از دماي ۲۷۳- درجه سانتيگراد تا ۹۱۰ درجه سانتيگراد پايدار است. اين آلوتروپ داراي ساختمان بلوري مکعبي مرکزپر (bcc) است.

ثابت شبکهٔ آهن آلفاي فرومغناطيس، ۲/۸۶ آنگستروم است).

·آهن گاما (يکي از آلوتروپ‌هاي آهن است که در محدودهٔ دمايي ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتيگراد پايدار بوده و ساختمان بلوري fcc (مکعبي مرکزپر) دارد).

آهن دلتا (يکي از آلوتروپ‌هاي آهن است که از دماي ۱۴۰۱ درجه سانتيگراد تا ۱۵۳۹ درجه سانتيگراد (نقطهٔ ذوب آهن) پايدار است.

آهن دلتا داراي ساختمان بلوري مکعبي مرکزپر (bcc) است. آهن دلتا داراي خاصيت پارامغناطيس بوده و ثابت شبکه‌ي آن بزرگ‌تر از آهن آلفا است.

ثابت شبکهٔ آهن دلتا، ‎۲/۹۳ آنگستروم است).

فازها و ساختارهاي مخلتف نمودار فازي

فريت (به محلول جامد از نوع بين‌نشيني کربن در آهن آلفا α-Fe (آهن مکعبي مرکزپر) فِريت گفته مي‌شود.

حداکثر غلظت کربن در فريت حدود ۲/. درصد وزني و در دماي ۷۲۷ درجه سانتيگراد است.

مقاومت کششي فريت در حدود ۴۰۰۰۰ پسي (psi) است).

اوستنيت (به محلول جامد از نوع بين نشيني کربن در آهن گاما (آهن مکعبي وجوه مرکزپر) اوستنيت گفته مي‌شود.

حداکثر حلاليت کربن در آهن گاما، ۲ درصد در دماي ۱۱۴۷ درجه سانتيگراد است. اوستنيت در دماي محيط پايدار نيست)

· سمنتيت (سِمِنتيت يا کاربيد آهن يک ماده مرکب شيميايي به فرمول شيميايي Fe₃C داراي ‎۶/۶۷ درصد کربن است. سمنتيت فازي بسيار سخت و شکننده است.)

· لدبوريت به مخلوط يوتکتيکي اوستنيت و سمنتيت، لدبوريت گفته مي‌شود که از مذابي با ۴/۳ درصد کربن در دماي ۱۱۴۷ درجه سانتيگراد تحت يک واکنش يوتکتيکي حاصل مي‌شود. از آنجايي که اوستنيت در دماي محيط پايدار نيست و بر اساس يک واکنش يوتکتوئيدي به پرليت تبديل مي‌شود، لذا ساختمان لدبوريت در دماي محيط بصورت پرليت و سمنتيت خواهد بود.

پرليت پرليت به مخلوط يوتکتوئيدي فريت و سمنتيت ‌گفته مي‌شود.

پرليت تحت يک تحول يوتکتوئيدي از آهن گاما با ۰/۸ درصد کربن در ۷۲۳ درجه سانتيگراد حاصل مي‌شود.

· مارتنزيت اگر اوستنيت به قدري سريع سرد شود که هيچ يک از استحاله‌هاي بر پايهٔ نفوذ در آن اتفاق نيافتد و فوق سرمايش تا حدي ادامه يابد که ساختار fcc پايدار نباشد، اين ساختار بصورت برشي به bcc تبديل مي‌شود که از کربن فوق اشباع شده است. فاز حاصل را مارتنزيت مي‌نامند.

منبع:ويكي پديا

نوشته شده توسط فرزاد خردمند | لینک ثابت |