układ żelazo-węgiel

Układ żelazo-węgiel lub żelazo-cementyt – prosta metoda

Układ żelazo-węgiel, nazywany również układem żelazo-cementyt, to temat który spędzał mi sen z powiek w trakcie studiów. Nie mniej jednak warto nauczyć się go interpretować i rysować. Zrozumienie zależności oraz logicznej całości wykresu żelazo-cementyt pozwala na poszerzenie swojej wiedzy, spojrzenia i interpretacji wielu zjawisk w inżynierii materiałowej. Umiejętność czytania wykresu w odniesieniu do składu chemicznego stali, jest punktem wyjścia do określenia metod obróbki cieplnej, metod spajania, metod obróbki plastycznej czy właściwości stali. Poniżej znajdziecie podstawowe informacje ułatwiające interpretację układu żelazo-węgiel.

Układ żelazo-węgiel wykres

układ żelazo-węgiel

Układ żelazo-węgiel składniki układu

L – faza ciekła

Ferryt (α) – międzywęzłowy roztwór stały węgla w żelazie alfa o maksymalnej zawartości węgla 0,022% w temperaturze 727ºC

Ferryt (α, δ) – międzywęzłowy roztwór stały węgla w żelazie alfa o maksymalnej zawartości węgla 0,09% w temperaturze 1493ºC

Austenit (γ) – międzywęzłowy roztwór stały węgla w żelazie gamma o maksymalnej zawartości węgla 2,14% w temperaturze 1147ºC

Cementyt pierwszorzędowy (pierwotny) – wydziela się z roztworu ciekłego w wyniku zmniejszającej się rozpuszczalności węgla w roztworze,
wzdłuż linii CD

Cementyt drugorzędowy (wtórny) – wydziela się z austenitu w wyniku zmniejszającej się rozpuszczalności węgla w austenicie, wzdłuż linii ES

Cementyt trzeciorzędowy – wydziela się z ferrytu w wyniku zmniejszającej się rozpuszczalności węgla w ferrycie, wzdłuż linii PQ

Perlit – mieszanina eutektoidalna ferrytu i cementytu, o zawartości węgla 0,76% C, powste w wyniku rozpadu austenitu w 727ºC

Ledeburyt – mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu, o zwartości węgla 4,3% C, powstaje w wyniku rozpadu L w 1147ºC

Ledeburyt przemieniony – mieszanina perlitu i cementytu, powstaje w wyniku rozpadu austenitu w ledeburycie na perlit w 727ºC

Układ żelazo-węgiel przemiany

Przemiana perytektyczna
Zachodząca w temp. 1495ºC – w trakcie przemiany, w czasie chłodzenia, dwie fazy (jedna z nich ciekła) przemieniają się w jedną fazę stałą. L + α → β

Przemiana eutektyczna
Zachodzi w temperaturze 1148ºC. Przemiana eutektyczna jest przemianą, w której udział biorą trzy fazy. W trakcie przemiany, w czasie chłodzenia, ciecz zmienia się w dwie fazy, stałe jednocześnie.

Przemiana eutektoidalna
Zachodzi w temperaturze 727ºC, jest przemianą, w której biorą udział trzy fazy. Podczas chłodzenia faza stała zmienia się w dwie inne fazy stałe jednocześnie.

Prosta metoda na naukę – układ żelazo-węgiel

Przedstawię ci klucz, nauki układu żelazo-węgiel. Pomogło mi to szybko przyswoić sposób rysowania tego wykresu w tym stopniu, że teraz (w 2018) 7 lat po skończeniu studiów nadal umiem go narysować.

Zacznij od zapamiętania podstawowych elementów, na razie bez logicznego zrozumienia.

  1. Temperatury: 723, 910, 1130, 1390, 1490, 1535
  2. Udział % węgla: 0,37; 1,7; 4,3; 6,67
  3. Nazwy faz: ferryt, austenit, perlit, żelazo delta, ciecz, cementyt

Kolejny etap to nanoszenie elementów na kartkę papieru.

  1. Narysuj oś Y (temperatura) i X (udział % węgla)
  2. Nanieś na oś Y zapamiętane temperatury
  3. Nanieś na oś X zawartość węgla
  4. Poprowadź linie przerywane od wartości temperatur i zawartości węgla, w celu utworzenia siatki współrzędnych w polu wykresu.
  5. Następnie rysuj wykres od lewej strony do prawej według schematu poniżej (5 punktów)
  6. Po narysowaniu nanieś wszystkie niezbędne oznaczenia i teksty na wykres (pierwsza ilustracja we wpisie)

układ żelazo-węgiel

Jestem przekonany, że pomogłem wam w rysowaniu układu żelazo-węgiel. Jeżeli potrzebujecie zdobyć więcej informacji na tematy inżynierskie, jakościowe czy ogólne na temat początków kariery zawodowej czy współpracy w organizacji zapraszam na pozostałe wpisy na blogu pod poniższymi kategoriami:

Polecam zapoznać się również z video na którym znajdziecie realizację przedstawionej przeze mnie metody rysowania układu żelazo-węgiel.

Więcej o układzie żelazo-węgiel znajdziecie na angielskojęzycznej stronie: ArcraftPlasma

grafika: Photo by Ant Rozetsky on Unsplash do artykułu układ żelazo-węgiel

Leave a Comment: