نمودار تعادلي آهن وكربن ساخت وتولید

نمودار تعادلي آهن وكربن ساخت وتولید

فولادها گروهي از آلياژهاي آهن- كربن وعناصر ديگرند كه بيشترين كاربرد را در صنعت دارند. يكي از مهمترين دلايلي كه فولادها كاربرد زيادي در صنعت دارند اين است كه مي توان به وسيله روشهاي مختلف عملياتهاي حرارتي طيف وسيعي از خواص گوناگون را در فولادها به وجود آورد.

به عنوان مثال اگر فولادي با 8/0 درصد كربن را به مدت 24 ساعت در 1000 درجه سانتي گراد حرارت دهيم و سپس به آهستگي در طول 24ساعت آن را به دماي 25 درجه سانتيگراد برسانيم وسرد كنيم آنگاه فولاد يادشده داراي استحكام تسليم 448 مگا پاسكال خواهد بود. حال اگر همان فولاد را يك ساعت در دماي 1000 درجه سانتيگراد حرارت دهيم و سپس خيلي سريع آن را به وسيله آب تا دماي 25 درجه سانتي گراد سرد کنیم آنگاه استحكام تسليم فولاد ياد شده تا 2070 مگا پاسكال افزايش يافته و انعطاف پذيري تا 1درصد كاهش مي يابد.

پس مي توان به اين نتيجه رسيد كه كاربرد وسيع فولادها ناشي از خواص كاملأ متنوع آنهاست كه به كمك تغيير درصد كربن ودرصد عناصر آلياژي ويا تغيير نوع عمليات حرارتي امكان پذير است.

شكل زیر نمودار آهن كربن را براي درصدهاي مختلف كربن از صفر تا 7 درصد نشان ميدهد. فولادها آلياژهاي آهن كربن و عناصر ديگر بوده كه داراي كمتر از 2 درصد كربن هستند. بنابراين قسمتي از نمودار كه داراي كمتر از 2 درصد كربن است بيشترين اهميت را درباره عمليات حرارتي فولادها دارد. آلياژهايي كه بيشتر از 2 درصد كربن داشته باشند به چدن موسوم اند.

آلوتروپ هاي آهن:

 آهن آلفا يا آهن فريتي

 آهن گاما يا آهن آستنیتي

 آهن دلتا

آهن آلفا:

آهن آلفا يا آهن فريتي: يكي از آلوتروپ هاي آهن مي باشد. اين آلوتروپ از دماي 273- درجه سانتي گراد تا 912 درجه سانتي گراد پايدار است .اين آلوتروپ داراي ساختمان بلوري مكعبي با مركز پر است (b.c.c). ثابت شبكه آهن آلفا،‌تا دماي 770 درجه سانتيگراد خاصيت آهنربايي دارد واز اين دما بالاتر تا دماي 912 درجه سانتيگراد اين خاصيت خود را از دست مي دهد. دماي 770 درجه سانتيگراد به دماي كوري موسوم است ..

آهن گاما:

يكي ديگر از آلوتروپ هاي آهن مي باشد كه دردماي 912 تا 1394 درجه سانتيگراد پايدار است. اين آلوتروپ داراي ساختمان بلوري مكعبي با سطوح مركز دار است (f.c.c) .ثابت شبكه آهن گاما 56/3 انگستروم است بنابراين بزرگتر از ثابت شبكه آهن آلفا است به همين دليل چگالي اين آهن از آهن آلفا بيشتر است.آهن گاما خاصيت آهنربايي ندارد.جمع كل اتمهاي واحد در شبكه f.c.c براست با 1/8از 8 اتم در رئوس به علاوه 1/2از 6 اتمي كه مركز هر يك از وجوه وجود دارد كه مجموعأ14 اتم مي شود.

آهن دلتا:

يكي ديگراز آلوتروپ هاي آهن و آخرين فازي است كه ممكن است در آهن خالص وجود داشته باشد. اين آلوتروپ از دماي 1394 درجه سانتيگراد تا نقطه ذوب آهن خالص يعني 1538 درجه سانتي گراد پايدار است .

اين آلوتروپ داراي ساختار بلوري مشابه با آهن آلفا است (b.c.c) .

آهن دلتا داراي خاصيت آهنربايي است . ثابت شبكه آهن دلتا اندكي بزرگتر از آهن آلفا است. ثابت شبكه آهن دلتا برابر با 93/2 انگستروم است.

مباحثی که در فایل پاور پوینت به آنها پرداخته شده.........

مكانيزم آلياژشدن:

معمولأ آلياژهاي فلزي با مخلوط كردن فلزات مربوطه درحالت مذاب شكل مي گيرند.

دومكانيزم متداول براي آلياژ سازي عبارتند از :

1-جانشيني اتمها

2- بين نشيني اتمها

تاثير كربن براجزاي آهن:

دسته بندي فولادها براساس درصد كربن:

دماهاي بحراني:

ریز ساختارهای مختلف فولاد: