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 stanni identificate

L'ultimo con formula chimica Fe₃C

L'asse si chiama Fe₃C

(Carburo di Ferro)

α, γ, δ sono fasi. allotropicche

• 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

I carbonio non è solubile, ci esiste il fiume di dure

Le lettere sono fasi, che sono standardizzate

L’unimuro è composto interstiziale con formule chimici Fe₃C

Le 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

1. T: 1495°C - Peritettico
2. T: 1148°C - Eutettico
3. 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%

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

• Acciaio: 0% < x C < 2,11%
• Ghisa: 2,11% < x C < 6,67%

0% C < C < 0,7% -> sistema ipoeutettoidico

0,7% < C < 2,11% -> 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)
• Acciaio 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 simplificato 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 (Rissunto)

1. iperettodico (0,77%) -> Ferrite + Perlite
2. eutettoidico (0,77%) -> Perlite
3. ipereutettoidico (0,77% < C < C_c) -> Perlite + Cementite secondario

Conclusione

Ghise ipoeutettoidi a T amb:

• Perlite
• Ledeburite

Ghise eutettiche: 4,3%

1. liq
2. liq + γ + Fe₃C (Ledeb)
3. γ
4. γ + Fe₃C (Ledeb)
5. eutettico di globuli grossi
6. 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%

1. γ + globuli
2. liq dà perité + c₃
3. γ → ledeburite
4. fase di ledeburite
5. γ si è allungato e i punto ha cadde si sono globuli privi e bianchi
6. 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

• 1. Solo γ (austenite)
• 2. Austenite sinusoidale ferritica
• 3. Austenite → perlite
• 4. 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 solidio

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)

Grano

Caratteristiche meccaniche

Caratteristiche plastiche

Grossolano

-

+

Fine

+

Arrivando ai raffredamenti molto suceple che si formano numerose plachette 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 interesavano

La ferrite si tritura in ferro contrato

• 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 < Perlite < Bainite < Martensite

Induristimento e irfficidunento non si può fare constantemente

• Accade che si creano corti e si solidino in una massa formando strati che non si è ne 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