철-탄소 위상 다이어그램이란 무엇입니까?

철-탄소 상 다이어그램

철-탄소 위상 다이어그램은 강철과 주철의 서로 다른 위상을 이해하는 데 널리 사용됩니다. 강철과 주철은 모두 철과 탄소의 혼합물입니다. 또한 두 합금에는 소량의 미량 원소가 포함되어 있습니다.

그래프는 매우 복잡하지만 탐구를 Fe3C로 제한하기 때문에 최대 6.67중량%의 탄소에만 집중할 것입니다.

이 철-탄소 상 다이어그램은 X축에 무게별 탄소 농도를 표시하고 Y축에 온도 눈금을 표시합니다.

Fig.는 다양한 종류의 강과 주철의 다양한 구조(가열 및 냉각 동안 얻어짐), 상 및 미시적 구성요소를 묘사한 Fe-C 평형 다이어그램을 보여줍니다. 주요 구조, 다양한 선의 의미 및 임계점은 아래와 같이 논의됩니다.

Fe-C 다이어그램의 구조

철과 강철의 주요 미시적 구성요소는 다음과 같습니다.

• 오스테나이트
• 페라이트
• 시멘타이트
• 펄라이트

1. 오스테나이트

오스테나이트는 감마철에 유리탄소(페라이트)와 철의 고용체입니다. 강철을 가열하면 임계 상한 온도 이후에 조직의 형성이 단단하고 연성이며 비자성인 오스테나이트로 완료됩니다.

그것은 많은 양의 탄소를 녹일 수 있습니다. 강철의 가열 및 냉각 동안 임계 또는 전달 범위 사이에 있습니다. 강철이 1130°C에서 최대 1.8%의 탄소를 함유할 때 형성됩니다. 723°C 이하로 냉각되면 펄라이트와 페라이트로 변하기 시작합니다. 오스테나이트계 강철은 일반적인 열처리 방법으로 경화될 수 없으며 비자성입니다.

2. 페라이트

페라이트는 철에 탄소를 거의 또는 전혀 포함하지 않습니다. 부드럽고 연성이 있는 순철 결정체에 붙여진 이름입니다. 임계 온도 이하로 저탄소강을 천천히 냉각시키면 페라이트 조직이 생성됩니다. 페라이트는 급속 냉각해도 경화되지 않습니다. 매우 부드럽고 자성이 높습니다.

3. 시멘타이트

시멘타이트는 탄소와 철의 화합물이며 철 탄화물(Fe3C)로 알려져 있습니다. 탄소가 6.67%인 주철은 시멘타이트의 완전한 구조를 가지고 있습니다. 유리 시멘타이트는 0.83% 이상의 탄소를 함유한 모든 강철에서 발견됩니다. Fe-C 평형 다이어그램에 반영된 것처럼 탄소 %가 증가함에 따라 증가합니다. 그것은 매우 어렵습니다.

주철의 경도와 취성은 시멘타이트의 존재로 인한 것으로 여겨집니다. 인장 강도를 감소시킵니다. 이것은 탄소가 본질적으로 극도로 단단한 탄화철의 형태로 철과 명확한 결합을 형성할 때 형성됩니다. 주철의 취성 및 경도는 주로 그 안에 있는 시멘타이트의 존재에 의해 제어됩니다. 200°C 이하에서는 자성을 띠고 있습니다.

4. 펄라이트

펄라이트는 페라이트와 시멘타이트의 공석 합금입니다. 특히 페라이트와 시멘타이트가 87:13 비율로 혼합된 형태의 중탄소강 및 저탄소강에서 발생합니다. 철 재료에서 펄라이트의 비율에 따라 경도가 증가합니다.

펄라이트는 비교적 강하고 단단하며 연성이 있는 반면 페라이트는 약하고 연하며 연성이 있습니다. 밝고 어두운 판으로 구성되어 있습니다.

이 층은 교대로 페라이트와 시멘타이트입니다. 현미경으로 보면 표면이 진주처럼 보이기 때문에 펄라이트라고 합니다. 경강은 펄라이트와 시멘타이트의 혼합물이고 연강은 페라이트와 펄라이트의 혼합물입니다.

탄소 함량이 0.2%를 초과하여 페라이트가 오스테나이트 드롭에서 제거되는 온도에서 탄소가 0.8% 이상일 때까지 오스테나이트에서 제거되는 유리 페라이트가 없습니다. 이 강을 공석강이라고 하며 조성이 펄라이트 구조입니다.

다양한 %의 탄소(최대 6%)를 포함하는 철을 가열 및 냉각할 때 선을 나타내는 다음 단계는 철의 구조와 전하를 알려줍니다.

변환 라인의 중요성

1. 라인 ABCD

ABCD 선은 이 선 위에서 다리미를 가열하는 동안 용융이 완료되었음을 나타냅니다. 용융 금속은 순전히 액상 형태입니다. 이 선 아래 및 선 위 AHJECF 금속은 부분적으로는 고체이고 부분적으로는 액체입니다.

고체 금속은 오스테나이트로 알려져 있습니다. 따라서 선 ABCD는 용융이 완료된 것으로 간주되는 온도를 나타냅니다. 이 선을 넘어서면 금속은 완전히 용융된 상태입니다. 탄소 함량에 따라 녹는 온도가 달라지는 수평선이 아닙니다.

2. 라인 AHJECF

이 선은 금속이 이 온도에서 녹기 시작한다는 것을 알려줍니다. 이 선은 수평이 아니므로 용융 온도는 탄소 함량에 따라 변합니다. 이 선 아래 및 GSEC 선 위에 있는 금속은 고체 형태이며 오스테나이트 구조를 가지고 있습니다.

3. 라인 PSK

이 선은 723°C 근처에서 발생하며 수평선으로 이 선에서 강의 변태가 시작되기 때문에 임계 하한선이라고 합니다. 탄소 %는 탄소의 다른 %를 갖는 강철이 동일한 온도에서 변형된다는 것을 의미하므로 영향을 미치지 않습니다.

GSE까지의 라인 위의 범위를 변환 범위라고 합니다. 이 라인은 최대 0.8%의 탄소를 함유한 강철이 최대 0.8%의 가열 중에 페라이트와 펄라이트에서 오스테나이트로 변하기 시작한다는 것을 알려줍니다.

4. 라인 ECF

온도 1130°C에서 선으로 C의 %가 2%에서 4.3%인 주철을 나타냅니다. 이 선 아래 및 선 SK 위, 주철에는 오스테나이트 + 납석석 및 시멘타이트 + 납석석이 있습니다.

FAQ.

철 탄소 도표란 무엇입니까?

Fe-C 다이어그램(철-탄소 상 또는 평형 다이어그램이라고도 함)은 온도 및 탄소 함량에 따른 철-탄소 합금(Fe-C)의 각 미세 구조 상태를 그래픽으로 표현한 것입니다. 이 도표를 설명하기 위해서는 금속 구조와 순철에 대한 소개가 선행되어야 합니다.

철 탄소 도표를 어떻게 읽습니까?

철 탄소 도표를 평형 도표라고 하는 이유는 무엇입니까?

철 탄화물은 준안정상이라고 합니다. 따라서 철-철 탄화물 도표는 기술적으로는 준안정 조건을 나타내지만 상대적으로 느린 가열 및 냉각 조건 하에서 평형 변화를 나타내는 것으로 간주할 수 있습니다.

철 탄소 상 다이어그램의 상은 무엇입니까?

철-탄소 상 다이어그램의 경우 관심 있는 상 필드는 페라이트, 시멘타이트, 오스테나이트, 페라이트 + 시멘타이트, 페라이트 + 오스테나이트 및 오스테나이트 + 시멘타이트 상 필드입니다.

탄소 평형 다이어그램이란 무엇입니까?

철 탄소 평형 도표(철-탄소 상 도표라고도 함)는 온도 및 탄소 함량에 따른 철-탄소 합금(Fe-C)의 각 미세 구조 상태를 그래프로 나타낸 것입니다.

공석강의 탄소 비율은 얼마입니까?

C가 0.8% 함유된 강을 공석강이라고 합니다. 실온에서 얻은 공석강의 평형 미세조직은 펄라이트입니다.

연강이란 무엇입니까?

연강은 철과 탄소로 만든 철 금속입니다. 대부분의 일반 엔지니어링 응용 분야에 적합한 특성을 가진 저렴한 재료입니다. 저탄소 연강은 철 함량이 높기 때문에 자기 특성이 우수합니다. 따라서 '강자성'으로 정의됩니다.

강철은 무엇으로 만들어지나요?

강철, 탄소 함량이 최대 2%인 철과 탄소의 합금(탄소 함량이 높을수록 재료는 주철로 정의됨). 지금까지 세계의 기반 시설과 산업을 건설하는 데 가장 널리 사용되는 재료로 바늘에서 유조선에 이르기까지 모든 것을 제작하는 데 사용됩니다.

철 탄화물 도표에서 0 온도의 의미는 무엇입니까?

A1 라인은 공석 온도 라인이며 f.c.c. 철은 평형 상태에서 존재할 수 있습니다. A1 라인 바로 위의 미세 구조는 약 25%의 오스테나이트와 75%의 페라이트로 구성되어 있습니다.

철 탄소 도표에서 임계 온도는 무엇입니까?

따라서 차공석강에 대한 감마+알파/감마 상 경계에 해당하는 온도이며 0%C에서 910℃에서 0.76%C에서 727℃로 감소함에 따라 강철의 탄소 함량의 함수입니다. 차공석강의 임계상한온도라고도 합니다.

철 탄소 도표의 공석 온도는 얼마입니까?

공석 반응은 하나의 고체가 두 개의 다른 고체로 상 변형되는 것을 설명합니다. Fe-C 시스템에는 약 0.8wt% C, 723°C에서 공석점이 있습니다. 일반 탄소강의 공석 온도 바로 위의 상은 오스테나이트 또는 감마로 알려져 있습니다.

철 탄소 도표의 중요성은 무엇입니까?

철-탄소 위상 다이어그램은 강철과 주철의 서로 다른 위상을 이해하는 데 널리 사용됩니다. 강철과 주철은 모두 철과 탄소의 혼합물입니다. 또한 두 합금 모두 소량의 미량 원소를 함유하고 있습니다.

탄소는 FCC입니까?

탄소는 BCC 단계보다 위상 다이어그램에서 "γ" 영역을 차지하는 FCC 단계에서 더 잘 용해됩니다. 탄소 비율은 FCC 상 또는 액체 철(알파 철, 탄소강(펄라이트) 또는 주철)에서 냉각 시 형성되는 철 합금의 유형을 결정합니다.

BCC인지 FCC인지 어떻게 알 수 있나요?

FCC와 BCC 결정의 가장 직접적인 차이점은 원자 배열에 있습니다. 면심입방구조는 8개의 모든 모서리 위치와 6개의 모든 면의 중심에 원자를 가지고 있습니다. 체심 입방체 구조는 8개의 모든 모서리 위치에 원자가 있고 입방체 중앙에 또 다른 원자가 있습니다.

강철은 BCC입니까, FCC입니까?

알파상은 페라이트라고합니다. 페라이트는 강철의 일반적인 구성 요소이며 [FCC보다 덜 조밀하게 채워진] BCC(Body Centered Cubic) 구조를 가지고 있습니다.

철 탄소 평형이란 무엇입니까?

평형 조건에서 초석 페라이트는 최대 0.8%의 탄소를 포함하는 철-탄소 합금에서 형성됩니다. 반응은 순철의 경우 910°C에서 발생하지만 철-탄소 합금의 경우 910°C에서 723°C 사이에서 발생합니다.

철 탄소 도표에서 펄라이트란 무엇입니까?

펄라이트는 시멘타이트와 페라이트의 공석 혼합물입니다. 철 탄소 평형 도표:Fe-Fe3C의 위상 도표는 탄화철이 장기간 열처리 후에 철과 탄소(흑연 형태)로 분해되는 불안정한 상이기 때문에 진정한 평형이 아닙니다.

철 탄소 도표에서 페라이트란 무엇입니까?

페라이트는 α 고용체로 알려져 있습니다. α(BCC) 철에 소량의 탄소가 녹아 있는 격자간 고용체입니다. 최대 용해도는 723C에서 0.025%C이고 실온에서는 0.008%C만 녹습니다. 다이어그램에 나타나는 가장 부드러운 구조입니다.

순철에 가까운 것은 무엇입니까?

순철(α-철 또는 '페라이트')은 910°C 이상으로 가열되면 결정 구조가 변화하여 γ-철 또는 '오스테나이트'를 형성합니다.

ACM 라인이 A3 라인보다 가파른 이유는 무엇입니까?

Acm 라인은 A3 라인보다 훨씬 더 가파르며, 이는 상업용 철강에서 초석 시멘타이트의 양이 매우 적다는 것을 의미하지만, 이는 또한 너무 높은 온도로 가열하여 이 시멘타이트를 용해시켜 A3 라인을 완전히 균질화해야 함을 의미합니다. 오스테나이트.