Metallurgia e materiali non metaliici - Diagramma Fe-C e concetti

Diagramma Fe-C (diagramma acciai-ghise)

C non puro ma 6,69% C. Il diagramma continuo [...] esiste il fondo a dure.

Le lettere delle zone sono fasi che sono standardizzate e identificate.

L'ultimo con formula chimica Fe₃C.

L'asse si chiama Fe₃C (carburo di ferro).

α, γ, δ sono fasi allotropiche.

• δ: Cubico a corpo centrale
• γ: Cubico a facce centrate
• α: Cubico a corpo centrato

• T: 1495°C Peritetica
• T: 1148°C Eutetica
• T: 727°C Eutettoidica

Diagramma Fe-C

Non puro ma a 6,69% C il diagramma continuo stabile, ma oltre non ha senso perché esiste grafite.

Il carbonio non è solubile, ci esiste il fiume di dure.

Le lettere sono fasi, che sono standardizzate.

L’unimuro è composto interstiziale con formule chimiche Fe₃C.

L'asse si chiama Fe₃C (cemento di ferro).

Fe puro T: 1538°C T: 1394°C T: 912°C.

Fe puro α, β, γ sono fasi allotropiche.

• ε: Cubico a corpo centrato
• γ: Cubico a facce centrate
• α: Cubico a corpo centrato

• T: 1495°C - Peritettico
• T: 1148°C - Eutettico
• T: 727°C - Eutettoidica

%C 0.00% 0.87% 0.2% 6.69% 4.3%.

Diagramma Fe-C semplificato

Ciò che è sopra i 4000°C viene semplificato così:

--- come dovrebbe essere --- semplificato.

Lo γ era minimo (0,98%) quindi semplifico eliminandolo interamente.

Legenda

Fe 0,77% - 2,11% - 4,3% - 6,67%.

• Fino al 2,11% di C il sistema è un acciaio
• Oltre il 2,11% di C il sistema è una ghisa

Acciaio: 0% Ghisa: 2,11%.

0% C sistema ipoeutettoidico.

0,7% eutettoidico.

Punto semplice

A.A.C. (A) + Fe₃C(1) + (B).

I componenti strutturali

• Ferrite: Grano omogeneo α
• Austenite: Grano omogeneo γ
• Perlite: Grano lamellare (α+Fe₃C in lamelle)
• Cementite: Placchette di Fe₃C

In un acciaio ippoeutettoidico si presenterà come misto perlitico (poccherti ferrito perlitico).

Studio sul Fe-C reale

T₁; solo austenite.

T₂ < T₁; nucleo ferrite (α).

T₃ < T₂; ferrite.

T₅ < T₄; ferrite susscele ancora molecole.

Ferrite + α+Fe₃C in placche.

Ferrite + α+Fe₃C in placche.

Quindi nel Fe-C reale ci sono campi strutt. Otti rispetto a quello semplificato.

Per 0,002% < C < 0,022%.

In quello reale c’è suserculo presentando che non ci sembra stato in quello semplificato generato ⟶ A T_amb abbiamo acciaio perlitico (eutettoidico).

0,77 < C.

Dopo T₃, X surriscalda fortemente E_g e diventa non blackette.

- Ghise - C_III -> Acciai a T_amb (Riassunto).

• Iperettodico (0,77%) -> Ferrite + Perlite
• Eutettoidico (0,77%) -> Perlite
• Ipereutettoidico (0,77% < C < C_c) -> Perlite + Cementite secondaria

Conclusione

Ghise ipoeutettoidi a T amb:

• Perlite
• Ledeburite

Ghise eutettiche: 4,3%

• Liqliq + γ + Fe₃C (Ledeb)
• γγ + Fe₃C (Ledeb)
• Eutettico di globuli grossi
• Perlite + ledeburite trasformata

A T amb la ghisa eutettica diventa ledeburite trasformata.

Non si forma questa sequenza perché il sistema deviire in termini energetici accrescere i globuli (sono meno piccoli e grosso uno più vicino).

Ghise ipereutettiche: 4,3% < c/c < 6,69%

• γ + globuli liq dà perité + c₃
• γ → Ledeburite
• Fase di ledeburite
• γ si è allungato e i punto ha cadde si sono globuli privi e bianchi
• γ perlite + ledeburite convertita C₁

A T amb ghisa ipereutettica diventa: C₁ - cementite primaria.

Ledeburite trasformata.

Acciai

Uso schematico semplificato superficialmente.

Deformazione plastica fino 1200°C in gas.

• Solo γ (austenite)
• Austenite sinusoidale ferritica
• Austenite → Perlite
• Perlite + ferrite + C_III

T_A1 = temperatura alla quale l’austenite dà origine a perlite.

T_A3 = temperatura di inizio formazione di germe ferritici; di germe austenitici.

A₁ e A₃ sono definiti punti critici di trasformazione delle strutture.

Per gli acciai ipereutettoidici vi è un’altra T critica, al posto di A₃:

Ac₁ = temperatura alla quale l’austenite sinusoidale C_III.

Raffreddamento in solido

Più si raffredda velocemente più si creano nuclei di ferrite (in numero); ovvi di una dimensione ridotta (non hanno sufficiente tempo per accrescersi) come ciò raffreddamento (V basse).

Più grani ci sono più resistenza del metallo (molte dislocazioni che trovano ostacolo e si fermano: δs e quindi aumentano le caratteristiche meccaniche).

Arrivando ai raffreddamenti molto suceple che si formano numerose placchette disorientate di FeC3 distribuite dentro le matrici ferritiche.

Queste si chiamano beninte.

Salta formazione di perlite.

Tra il raffreddamento molto di acqua esiste un "salto".

Tutti i ferrei, ma ho evidenziato colorando quelli che mi interessavano.

La ferrite si tritura in ferro contratto.

Simile al doppio corpo centrato. Si chiama tetragonale (distorto).

Raffreddando in acqua otteniamo martensite e in essa FeC3 formato in aghi.

Martensite si forma senza modellazione ed accoramento, è più resistente ma più friabile.

Resistenza allo snervamento.

Ferrite induristimento e irfficidunento non si può fare costantemente.

Accade che si creano corti e si solidino in una massa formando strati che non si è né mai perturbato nemmeno a A₃ a A₁ (in modo rapido) → a).

Curve di trasformazione isoterma degli acciai

T.T.T. (T_ime T_emperature T_{ransformation}).

Acciaio inossideto (a).

Acciaio rende P₃ sottile per evitare martensiti (vene acciaio borgo caldo).

Si parte dalla temperatura austenitizzazione.

Si stringe → a) (s) (o: c).

Altri trami: prende uno dei componi, lo raffredda velocemente e lo sente acciaio.

A caldo con raffreddamento veloce so che si formu martensite.

A + T₃ velo che si solo martensite.

A + T₂ velo che si martensite 10% (s) ferrite.

Tra t₁ e t₂ si inizio formare ferrite.

Continua & compare il poi velo dare il t₁ (fine della trasformazione).

Si rif. il testo esperimenti 2^{^} TT diverso.

Osservo quindi che.

Dentro le zone tratteggiate ho la trasformazione dell’austeinite (x).

Previsione e struttura fine raffreddamento. X: inizio trasformazione. Δ: fine. --: interruzione trasf. martensite. Ms: martensite start (formazione). Mf: finish.

Fine trasformazione.

S 100% γ → 00% β.

Livello passato: è solo bainite.

Ho bainite ma non riesco a CO2 perché non ha passato. C: inizio formazione bainite. D: fine " " " ". E: inizio martensite.

Otterrò 100% martensite (han passato la X non raggiunta nella formazione bainite).

Curve isoterme (maxi sintesi): A: austenite. B: bainite. C: cementite. M: martensite. P: perlite.