ch1 - shenakhtresearch.iaun.ac.ir/pd/farahnakian/pdfs/uploadfile_4953.pdfmicrosoft powerpoint - ch1...

4/13/2020

1

:فصل اولكاربيد آهن - نمودار آهن

شناخت فلزات صنعتي

1 Shenakht Felezat- Dr. Farahnakian- 98-99_2

فازهاي آهن،آلياژ مهم ترين اصلي عنصر آهن

.است فولاد يعني مهندسي

آلوتروپيك است فلزي آهن در دما به بسته و )چندشكلي(

ساختار نوع يك از بيش .دارد وجود اي-شبكه

2 Shenakht Felezat- Dr. Farahnakian- 98-99_2

4/13/2020

2

كاربيد آهن - تعادلي آهننمودار

Shenakht Felezat- Dr. Farahnakian- 98-99_23

فولادها حرارتي عمليات در موردنظر كه كربن –آهن آلياژي سيستم از بخشي % با آهن كاربيد نشيني بين تركيب و خالص آهن بين باشد، مي ها چدن و

.است كربن ٦٧/٦ نسبتاً كردن گرم و سرد شرايط در ولي است، پايدار نيمه فازي آهن كاربيد

.كرد محسوب تعادلي را آن توان مي آهستهآهن آلياژهاي و فولاد را درصد دو از كمتر كربن با كربن –آهن آلياژهاي –

.مي نامند چدن را درصد دو از بيش كربن با كربن خط سه داراي دهد، مي نشان را كربن- آهن تعادلي نمودار كه ١٨- ٨ شكل

.هستند دما تك هاي واكنش دهنده نشان كه است افقي

كاربيد آهن - تعادلي آهننمودار


4/13/2020

3


:شوند فولادها با توجه به نقطه اوتكتوئيد به دو قسمت تقسيم مي درصد كربن ٠/٨فولادهاي هيپواوتكتوئيد با كمتر از درصد كربن فولادهاي هايپراوتكتوئيد ٠/٨فولادهاي بيشتر از .

كاربيد آهن -در نمودار آهن فازهاي مختلفتشريح


شبكه (محلول جامد بين نشيني كربن در آهن آلفا : فريتBCC (است .. ناچيز است) درصد ٠/٠٠٨(حداكثر حلاليت كربن در دماي محيط

،راكول صفر از كمتر سختي و بوده نرم بسيار فريت Cآهن يا آلفا آهن .دارد با )١١١( دانسيته پر جهت ،٨ همسايگي عدد ،BCC ساختار داراي ،)α(فريتي

.است سلول هر در اتم ٢ و خالي فضاي درصد ٣٢ به بعد غير مغناطيسي است ٧٧٠مغناطيسي و از ٧٧٠تا دماي.

4/13/2020

4



شبكه( گاما آهن در كربن نشيني بين جامد محلول : آستنيت FCC( بوده .است درصد ٢ آن در كربن حلاليت حداكثر كه

است بالا چقرمگي با فازي و است ناپايدار محيط دماي در معمولي شرايط در. جهت ،١٢همسايگي عدد ،FCC ساختار داراي ، آستنيتي آهن يا گاما آهن

غير و .است سلول هر در اتم ٤ و خالي فضاي درصد ٢٥ با )١١٠( پردانسيته.است مغناطيسي

است، هنگام آلفاچگال تر از فاز گاماآهن در حين سرد شدن، به دليل اين كه فاز.شود-تبديل فاز آستنيت به فريت دچار انبساط مي


4/13/2020

5

حلاليت كربن در فريت و آستنيت


ساختار با آستنيت FCC درصد ٢٥ با واحد سلول هر در اتم چهار و هر در اتم دو با BCC ساختار با فريت از تر چگال بسيار خالي فضاي.است خالي فضاي درصد ٣٢ با واحد سلول

شبكه كه است اين غيرعادي رفتار اين علت FCC خيلي هاي حفره FCC هاي حفره ي اندازه ولي دارد BCC ساختار به نسبت كمتري.كند حل تواند مي را بيشتري كربن و است BCC ساختار از بزرگ تر



سخت، نشيني، بين تركيب يك :سمانتيت يا آهن كاربيد كه بوده بالا فشاري استحكام پايين، كششي استحكام با شكننده

ساختار .است آهن كاربيد-آهن نمودار در موجود ساختار ترين-سخت ناپايدار فازي سمانتيت .است كربن درصد ٦٧/٦ با اورتورومبيك آن بلوري

.شود- مي تجزيه كربن و آهن به خاص شرايط تحت و

4/13/2020

6




دارد كربن درصد ٠/٨ كه است سمانتيت و فريت اوتكتوئيد مخلوط :پرليت. آستنيت و افتد مي اتفاق اوتكتوئيدي استحاله يك آهن كاربيد –آهن نمودار در .شود مي تبديل فريت به

آهن ساختار با نشيني بين جامد محلول آستنيت FCC كربن درصد ٠/٨ با شود، مي حل آن در كمي خيلي كربن و دارد BCC ساختار فريت چون .است.شود خارج آستنيت از سمانتيت، از هايي صفحه شكل به كربن اتم هاي بايد

به صورت آهن سمانتيت، هاي صفحه مجاور مناطق در بنابراين BCC دو در متناوب هاي لايه تشكيل با و شود مي بازآرايي سمانتيت هاي صفحه طرف

آن به كه شود مي تشكيل انگشت اثر مشابه ظريف ساختار فريت، و سمانتيت معمولاً بنابراين است، همراه رشد و زني جوانه با پرليت تشكيل .گويند مي پرليت

.كند مي رشد دانه داخل به و شروع شده آستنيت هاي دانه مرز از

4/13/2020

7



4/13/2020

8

هيپو اوتكتوئيد بررسي سرد شدن فولاد


هيپو اوتكتوئيد بررسي سرد شدن فولاد


خط تا كردن سرد حين در فولاد A3 فريت دما، اين در .است ساختار داراي ،در كم كربن انحلال دليل به و كند مي رشد به شروع آستنيت هاي دانه مرز در .برسيم A1 خط به تا شود مي كربن از غني فاز

خط بالاي درست A1، وجوددرصد ٧٥ و درصد ٢٥ اهرم، قانون به توجه با درصد ٠/٨ داراي و است درصد ٢٥ حدود كه باقيمانده آستنيت حال .دارد

تبديل سمنتيت و فريت به و گيرد مي قرار اوتكتوئيد واكنش تحت است كربن.شود-مي

پرواوتكتوئيد فريت درصد ٧٥ و پرليت درصد ٢٥ داراي ساختار درنتيجه .بود خواهد )A3و A1خطوط بين تشكيل شده(

/ / / /%, %

/ / / /ET

0 8 0 2 0 2 0 008100 75 100 25

0 8 0 008 0 8 0 008

4/13/2020

9


اوتكتوئيد ايپره بررسي سرد شدن فولاد


4/13/2020

10

اوتكتوئيد ايپره بررسي سرد شدن فولاد


خط از قبل تا Acm، زيرخط به دما كاهش با شود، مي اشباع كربن از آستنيت Acm، رسوب دانه ها مرز در پرواوتكتوئيد سمانتيت به صورت آستنيت ي اضافه كربن

.كند مي

زيرخط به دما كاهش با A3,1، و سمانتيت بين محصور آستنيت هاي دانه .شود مي تبديل پرليت به اوتكتوئيد واكنش تحت پرواتكتوئيد،

مقدار در تفاوت تنها و بوده يكسان هايپراوتكتوئيد فولادهاي تمام در تغييرات اين .است پرليت و سمانتيت

فولاد در .شود مي بيشتر پرواوتكتوئيد، سمانتيت مقدار كربن، افزايش با ها دانه در و دارد وجود سمانتيت روشن و نازك شبكه دانه ها مرز در هايپراوتكتوئيد،

.دارد وجود تيره پرليت

/ // %, / %

/ / / /ET Fe C

3

6 67 1 1 0 8100 96 6 100 3 4

6 67 0 8 6 67 0 8


4/13/2020

11

بررسي خواص مكانيكي فولادها


استحكام و افزايش يافته پرليت مقدار كربن، افزايش با هيپواوتكتوئيد فولاد در اي ضربه استحكام و شدگي طويل درصد و يابد مي افزايش سختي و كششي.يابد مي كاهش

فازي كه( سمانتيت ي شبكه تشكيل علت به هايپراوتكتوئيد فولاد در اما سختي ولي يابد مي كاهش كششي استحكام كربن، افزايش با )است شكننده .شود مي بيشتر سمانتيت فاز شدن بيشتر دليل به همچنان

بررسي خواص مكانيكي فولادها


4/13/2020

12

:اثر عنصرهاي ديگر بر فولادهاي كربني ساده


آهن سولفيد آهن با گوگرد :گوگرد FeS آهن، با آن تركيب كه كند مي توليد ها مرزدانه در كه كند مي توليد پايين ذوب نقطه با اوتكتيكي تركيب

فولادهاي در .شود مي داغ پارگي باعث گرم كار هنگام در و تشكيل شده .بشود براده شدن ريز باعث تا دهند مي افزايش را گوگرد خوش تراش،

خاصيت دليل به و است گوگرد مخرب اثر بردن بين از منگنز وظيفه :منگنز .شود-مي ها قطعه سلامت باعث گري ريخته هاي قطعه در زدايي اكسيد

بودن، داكتيل كاهش بدون را فولاد استحكام و حل شده فريت در :سيليسيم .دارد زدايي اكسيد خاصيت نيز سيليسيم .دهد مي افزايش

ch1 - shenakhtresearch.iaun.ac.ir/pd/farahnakian/pdfs/uploadfile_4953.pdfmicrosoft powerpoint - ch1...

Documents