96/09/03 جمعه 16:38

باکس ورورد


ثبت نام
کلمه عبور جدید
مقالات ساخت و تولید

> بررسی نقش ساده سازی در طراحی مهندسی

> توصیه هایی جهت استانداردسازی طراحی مهندسی

> اهداف و مزایای استاندارد سازی فرآیند طراحی و تولید محصولات صنعتی

> بررسی نقش استاندارد سازی در طراحی محصولات صنعتی

> روش محاسبه سرعت اسپیندل و تغذیه در فرزکاری

> بررسی نکات مهم در طراحی قطعات مکانیکی برای تراشکاری

> معرفی کتاب آموزش نرم افزار تحلیل المان محدود Ansys Workbench

> نکات مهم در طراحی قطعات برای سوراخکاری

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC - قسمت سوم

> بررسی عیوب سطحی قطعه کار و مشکلات فرزکاری

> دانلود رایگان کتاب ماشینکاری فلزات اثر Thomas Childs

> کاربردهای تیغه فرز انگشتی تک پر (Single Flute) در فرزکاری

> پارامترهای مهم ماشینکاری و براده برداری در دستگاه فرز CNC

> الزامات اولیه در انتخاب متریال و فرآیند تولید در طراحی مهندسی

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت اول

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت دوم

> معرفی نقاط مرجع در ماشینهای فرز CNC

> طراحی برای تولید و مونتاژ (Design for Manufacturing & Assembly) چیست؟

> آموزش زبان برنامه نویسی G Code و M Code دستگاه فرز CNC

> اصول طراحی قطعات مکانیکی برای ماشینکاری

جستجوی پیشرفته آگهی ها
کلمات کلیدی:
روش جستجو:
به صورت عادی
مقادیر شامل تمام کلمات باشد (AND)
مقادیر شامل یک از کلمات باشد(OR)

موقعیت جغرافیایی:


دانلود رایگان

آرشیو مطالب

پرینت
بازدید: ٢۴٧۴
94/08/29 جمعه 00:00

:. دیاگرام تعادلی ,ساختار و فازهای مختلف آهن - کربن Fe-C

دیاگرام تعادلی آهن-کربن Fe-C

    نمودار تعادلی آهن-کربن (Fe-C) راهنمایی است که به کمک آن می‌توان روش‌های مختلف عملیات حرارتی، فرآیندهای انجماد، ساختار فولادها و چدن‌ها و انواع فازهای قابل تشکیل در آنها را بررسی کرد.
     قسمتی از این نمودار که در فولادها کاربرد دارد، قسمت آهن-کاربیدآهن (سمنتیت) است.
     چون کاربید آهن یک ترکیب شبه‌پایدار است، بنابراین دیاگرام آهن- سمنتیت را سیستم آهن-کربن شبه‌پایدار می‌نامند. حالت پایدار کربن در فشار اتمسفر، کربن آزاد (گرافیت) است.
     قسمت‌هایی که در نمودار با حروف یونانی مشخص شده‌اند، نشانگر محلول‌های جامد از نوع بین‌نشینی هستند.

 

 

تحولات هم‌دما (ایزوترم) در سیستم آهن-کربن شبه پایدار

     خطوط افقی در نمودار، نشان دهنده استحاله‌های هم‌دما است که عبارتند از:
• استحاله یوتکتیک : دما  ۱۱۴۸درجه سانتیگراد، غلظت کربن ۴/۲درصد
• استحاله یوتکتوئید : دما ۷۲۸درجه سانتیگراد، غلظت کربن ۰/۸ درصد
• استحاله پریتکتیک : دما ۱۴۹۵درجه سانتیگراد، غلظت کربن ۰/۱۸ درصد
     البته باید توجه داشت که غلظت‌ها و دماهای ذکرشده برای آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلیاژی دیگر، این پارامترها تغییر می‌کنند.

 

آلوتروپ‌های آهن

  • آهن آلفا

  • آهن گاما

  • آهن دلتا

آهن آلفا (α)

آهن آلفا یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است. ثابت شبکه آهن آلفای فرومغناطیس، ۲/۸۶ آنگستروم است.

آهن گاما (γ)

آهن گاما یکی دیگر از آلوتروپ‌های آهن است که در محدوده دمایی ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتیگراد پایدار بوده و ساختمان بلوری Fcc (مکعبی وجوه مرکزپر) دارد.

آهن دلتا (δ)

آهن دلتا دیگر آلوتروپ‌ آهن است که از دمای ۱۴۰۱ تا ۱۵۳۹ درجه سانتیگراد (نقطه ذوب آهن) پایدار است.
آهن دلتا دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) بوده و دارای خاصیت پارامغناطیس می باشد. ثابت شبکه‌ی آن نیز بزرگ‌تر از آهن آلفا است. ثابت شبکه آهن دلتا، ۲/۹۳ آنگستروم است.

 

فازها و ساختارهای مخلتف در نمودار فازی آهن- کربن

فریت
آستنیت
سمنتیت
لدبوریت
پرلیت
بینیت
مارتنزیت

فریت

به محلول جامد بین‌نشینی کربن در آهن آلفا α-Fe (آهن مکعبی مرکزپر) فِریت گفته می‌شود. حداکثر غلظت کربن در فریت حدود ۰/۰۲ درصد وزنی و در دمای ۷۲۷ درجه سانتیگراد است. مقاومت کششی فریت در حدود psi ۴۰۰۰۰ است.

فرریت

فریت آلفا

فریت آلفا (Alpha Ferrite) یا فریت محلول جامد کربن در آهن آلفا است. ساختار بلوری این فاز BCC است، و در صفر درصد کربن، آهن آلفا است. دیاگرام فازی نشان می دهد که کربن فقط کمی در فریت حل می شود و حداکثر حلالیت آن در 723 درجه سانتی گراد برابر با 0.02 درصد است. با کاهش دما حلالیت کربن در فریت آلفا کاهش می یابد و در صفر درجه سانتی گراد برابر با 0.008 درصد است. حد حلالیت بسیار محدود کربن در فریت آلفا، توسط منطقه بسیار کوچک فریتی در سمت چپ دیاگرام آهن - کربن مشخص شده است.

همانند آهن FCC، در آهن BCC نیز دو نوع فضای بین نشینی، یکی اکتاهدرال و دیگری تتراهدرال وجود دارد که ممکن است اتم های کربن را در خود جای دهند. از آنجایی که فضاهای بین نشینی در فریت بسیار کوچکتر از آستنیت هستند، حد حلالیت کربن در اولی بسیار کمتر از دومی است. در فریت یک فضای اکتاهدرال می تواند اتمی به شعاع 0.35 آنگستروم و یک فضای تتراهدرال می تواند اتمی به شعاع 0.19 آنگستروم را در خود جای دهد. لازم به اشاره است که فضاهای اکتاهدرال در فریت متقارن نیستند و بنابراین موقعی که یک اتم کربن در فضاهای مزبور قرار می گیرد فقط اتم ها با فاصله a/2 را شدیدا جابجا می کند. مشخص شده است که در فریت اتم های کربن ترجیح می دهند که در فضاهای اکتاهدرال قرار گیرند و بنابراین انبساط زیادی در شبکه، در جهت محورهای 100 به وجود می آورند. از آنجایی که در فریت تعداد محدودی اتم های کربن می توانند در شبکه باقی بمانند، شبکه کریستالی اساسا به صورت مکعبی شکل باقی خواهد ماند. اگر اتم های بسیار زیادی از کربن که در آستنیت موجوداند، در اثر سریع سرد کردن در حفره های اکتاهدرال محبوس شوند، در اثر انبساط و اعوجاج شدید که در جهت محورهای 100 به وجود می آید، شبکه کریستالی مکعبی فریت به صورت تتراگونال (مکعب مستطیل) در می آید. ساختمان مزبور از جمله مشخصه های مارتنزیت است.

 

فریت دلتا

فریت دلتا (Delta Ferrite)، محلول جامد کربن در آهن دلتا است. این فاز دارای ساختار بلوری BCC است، اما ثابت شبکه آن با ثابت شبکه فریت آلفا متفاوت است. حداکثر حلالیت کربن در فریت دلتا در 1495 درجه سانتی گراد برابر با 0.09 درصد است. از آنجایی که درجه حرارت معمولی جهت شروع عملیات حرارتی فولاد ها در منطقه آستنیت می باشد و فریت دلتا نیز در دما های پایین تر به آستنیت تبدیل می شود، فریت دلتا فقط از نظر عملی مورد توجه قرار گرفته و کاربرد صنعتی چندانی ندارد. از آنجایی که فریت دلتا اولین فازی است که در ضمن انجماد و جوشکاری فولاد ها تشکیل می شود، شیب های غلظتی ناشی از عناصر آلیاژی و یا ناخالصی ها و هم چنین جدایش بین دندریتی در ضمن تشکیل این فاز به وجود می آیند. اعمال کار گرم و همگن کردن فولاد ها در منطقه پایداری آستنیت به طور قابل ملاحظه ای جدایش حاصل از انجماد را کاهش می دهد. البته در بسیاری از کاربردها درصدی از جدایش قابل تحمل است. گاهی برخی از معایب و مشکلات به وجود آمده در حین عملیات حرارتی ناشی از جدایش به وجود آمده در حین تشکیل فریت دلتا از مذاب است.

آستنیت

آستنیت (به انگلیسی: Austenite) محلول جامد بین‌نشینی کربن در آهن گاما (آهن مکعبی وجوه مرکزپر) است. نام این فاز از ویلیام چاندلر روبرتز- اوستن، متالورژیست انگلیسی، گرفته شده‌است. این فاز دارای ساختار بلوری FCC است و حلالیت کربن در آن خیلی بیشتر از فریت آلفا است. حلالیت کربن در آستنیت در دمای 1148 درجه سانتی گراد به حداکثر مقدار خود یعنی 2.08 درصد می رسد و سپس در 723 درجه سانتی گراد به 0.8 درصد کاهش می یابد. مانند فریت آلفا، اتم های کربن به صورت بین نشین، اما به میزان بیشتر در شبکه FCC حل می شوند. مبنای آبدهی فولاد ها همین اختلاف حلالیت کربن در آستنیت و فریت آلفا است.

در شبکه کریستالی FCC دو نوع فضای خالی بین نشین وجود دارد که می توانند محل های مناسبی برای قرار گرفتن اتم های کربن باشند. این فضاها که به اکتاهدرال و تترا هدرال موسوم هستند در شکل زیر نمایش داده شده اند. اگر اتم کربن در فضای اکتاهدرال قرار گیرد دارای 6 اتم آهن در مجاور خود و اگر در یک فضای تتراهدرال قرار گیرد دارای 4 اتم آهن در مجاور خود خواهد بود.

 

اندازه های این دو فضای خالی، به طور قابل ملاحظه ای با یکدیگر متفاوت هستند. در آستنیت، با فرض این که اتم های آهن کروی بوده و در تماس با همدیگر باشند یک فضای اکتاهدرال قادر است اتمی به شعاع 0.52 آنگستروم را در خود جای دهد. در حالی که یک فضای تتراهدرال می تواند اتمی به شعاع 0.28 آنگستروم را در خود بپذیرد. با توجه به این که شعاع اتمی کربن برابر 0.7 آنگستروم است. فضاهای اکتاهدرال راحت تر از فضاهای تتراهدرال می توانند اتم های کربن را در خود جای دهند. البته لازم به تذکر است که حتی برای نشستن اتم ها در فضا های اکتاهدرال نیاز به انبساط شبکه ای می باشد.

آستنیت

سمنتیت

سمنتیت (Cementite) یا Fe3C ترکیب بین فلزی آهن و کربن است. در صورتی که درصد کربن در فولاد ها و یا آلیاژ های آهن – کربن بیشتر از حد حلالیت آن در آستنیت و یا فریت باشد فاز جدید موسوم به کاربید آهن یا سمنتیت به وجود می آید. حد حلالیت کاربید آهن (Fe3C) ناچیز است و 6.67 درصد کربن و 93.3 درصد آهن دارد. کاربید آهن کاملا با محلول های جامد فریت و آستنیت متفاوت است. ساختمان کریستالی سمنتیت، بسیار پیچیده است و روش های مختلفی جهت نمایش ترسیمی آن وجود دارد که یکی از مناسب ترین آن ها در شکل زیر نمایش داده شده است.

همچنانکه از این شکل مشخص است، سمنتیت دارای شبکه کریستالی اورتورمبیک با پارامتر شبکه به شرح زیر است:

a=0.452 nm b=0.509nm c=0.674nm

واحد شبکه سمنتیت دارای 12 اتم آهن و 4 اتم کربن است. ساختمان کریستالی سمنتیت را می توان متشکل از تعدادی اکتاهدرال دانست که در رئوس آن ها اتم های آهن و در مرکز هر کدام یک اتم کربن وجود دارد. بنابراین از آنجایی که هر اتم آهن متعلق به دو اکتاهدرال و هر اتم کربن متعلق به یک اکتاهدرال است فرمول سمنتیت به صورت Fe3C در می آید زوایای بین محورهای اکتاهدرال ها با همدیگر مساوی نیستند. پیوند بین اتم های آهن کاملا فلزی است، در حالی که پیوند بین اتم های آهن و کربن هنوز کاملا مشخص نیست، گفته می شود که پیوند مزبور از نوع خاصی می باشد، که مشخصه های هر دو پیوند فلزی و یونی را دارا است. در هر حال هر دو جزء کربن و آهن در شبکه سمنتیت، به صورت یون مثبت وجود دارند. به بیان دیگر کربن و آهن هر دو شبیه فلزات عمل می کنند. در حقیقت شرایط فوق وجود پیوند فلزی موجود در سمنتیت بوه که بدان خواص فلزی (هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی و جلای فلزی و ...) می دهد.
 

نقطه ذوب سمنتیت حدودا 1250 درجه سانتی گراد است و بر خلاف آهن تغییرات آلوتروپی ندارد ولی در درجه حرارت های پایین به مقدار بسیار کم خاصیت مغناطیسی دارد. در اثر حرارت دادن تا 217 درجه سانتی گراد خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد. سختی سمنتیت، بسیار بالا بوده (بیش از 800 برینل و به سادگی شیشه را خراش می دهد). بدیهی است، که خواص مزبور ناشی از ساختمان پیچیده شبکه کریستالی سمنتیت است. سمنتیت ترکیبی است ناپایدار و تحت شرایط خاص تجزیه شده و کربن آزاد (گرافیت) تولید می کند. واکنش مزبور مخصوصا در رابطه با آلیاژ های پر کربن (چدن ها) از اهمیت فوق العاده زیادی برخوردار است.

سمنتیت

لدبوریت

لدبورت (Ledeburite) مخلوط یوتکتیکی از سمنتیت و آستنیت است. در دیاگرام آهن –کربن هنگامی که درصد کربن ما بین 2.06 و 6.67 درصد باشد تشکیل می شود و نقطه ذوب آن برابر با 1147 °C است. لدبوریت محصول واکنش یوتکتیک دیاگرام آهن - کربن است که هنگام سرد شدن مذابی که حاوی 4.5 درصد کربن است ایجاد می شود و در واقع یک ساختار متالوگرافی است. این ساختار به افتخار متالورژ آلمانی کارل هنریش ادولف لدبور نامگذاری شده است که در سال 1882 موفق به کشف این ساختار شد.
 

پرلیت

پرلیت (Pearlite) محصول دگرگونی یوتکتوئید در فولاد ها است و ساختمان میکروسکوپی منحصر به فردی دارد. پرلیت از لایه های متناوب فریت و سمنتیت تشکیل شده و مشابه اثر انگشت روی کاغذ است. به بیان دیگر، ساختمان پرلیت توسط دسته هایی از لایه های متناوب فریت و سمنتیت با فواصل و جهات مختلف مشخص می شود. یکسان نبودن فواصل لایه های سمنتیت در نواحی مختلف تا حدی به زاویه برخورد لایه ها با سطح پولیش شده نمونه باز می گردد. با فرض این که تمام پرلیت در یک درجه حرارت ثابت تشکیل شده است، فواصل بین تمام لایه های پرلیت یکسان و برابر است. دسته هایی از پرلیت که لایه های تشکیل دهنده آن عمود به سطح پولیش باشد فاصله واقعی و یا نزدیکترین فاصله فریت – سمنتیت به فاصله واقعی را دارند. از طرف دیگر لایه هایی که زاویه برخورد آن ها با سطح پولیش شده کمتر از 90 درجه باشد، نسبت به فاصله واقعی بین لایه ای، دارای فواصل بیشتری هستند. از طرف دیگر یکسان نبودن فواصل بین لایه ای می تواند به این نکته مربوط باشد که معمولا پرلیت در یک محدوده وسیع از درجه حرارت تشکیل می شود و نه در درجه حرارت ثابت.

مقادیر فریت و سمنتیت موجود در پرلیت که در درجه حرارت 727 درجه سانتی گراد تشکیل می شود را می توان به کمک قانون اهرم حساب کرد. یک خط درجه حرارت ثابت درست در زیر A1 در نظر گرفته می شود و به این ترتیب:

از آنجایی که دانسیته فریت و سمنتیت بسیار نزدیک به همدیگر هستند (به ترتیب 7.87 و 7.7 گرم بر سانتی متر مکعب) درصد حجمی فریت و سمنتیت در ساختمان پرلیت، تقریبا برابر همان درصد وزنی آن هاست.

بینیت

بینیت (Bainite) در فولادها در گسترده ی دمایی بین پایین ترین دمای تشکیل پرلیت (Pf) و بالاترین دمای تشکیل مارتنزیت (Ms) تشکیل میشود. از جمله مشخصه های عمده دگرگونی بینیتی که مطالعه آن را مشکل نموده طبیعت دوگانه آن است. بدین صورت که دگرگونی بینیت از بعضی جنبه ها شبیه به دگرگونی پرلیتی و از برخی جنبه ها مشابه دگرگونی مارتنزیتی است. همانند پرلیت، محصول دگرگونی بینیتی که بینیت نام دارد یک فاز نیست بلکه مخلوطی از دو فاز فریت و سمنتیت است. بنابراین، دگرگونی بینیتی نیاز به تغییر ترکیب شیمیایی دارد و در نتیجه برای انجام آن نفوذ کربن لازم است. از این رو دگرگونی بینیتی از دگرگونی مارتنزیتی کاملا متمایز میشود. تغییر ترکیب شیمیایی که در ضمن دگرگونی بینیتی انجام میشود شامل عناصر آلیاژی جانشینی که ممکن است در فولادها وجود داشته باشد، نمیشود. به بیان دیگر، توزیع عناصر یاد شده در ضمن تشکیل بینیت تغییر نمیکند. بنابراین، میتوان گفت که درصد عناصر آلیاژی یاد شده در فازهای فریت و سمنتیت ثابت و برابر همان ترکیب شیمیایی اولیه آستنیت است. همچنین، تشکیل بینیت احتیاج به زمان دارد و در یک دمای ثابت، چگونگی تغییرات درصد بینیت حاصل از آستنیت برحسب زمان مشابه تشکیل پرلیت است.

علی رغم تشابههای پرلیت و بینیت و هم چنین دگرگونی های آن ها مکانیزم تشکیل این دو ساختار از یکدیگر متفاوت است. برخلاف پرلیت، محصول حاصل از دگرگونی بینیتی شامل لایه های متناوب فریت و سمنتیت نیست. همچنین، قبلا دیدیم که پرلیت در تمام جهات با آهنگ یکسان رشد کرده و سرانجام به شکل کروی در می آید، در حالی که بینیت به صورت صفحه ای (که از جمله مشخصههای ویژه دگرگونی مارتنزیتی است) رشد میکند. در نمونههای متالوگرافی شده، بینیت به صورت سوزنی شکل (مشابه مارتنزیت) ظاهر میشود. همچنین، تشکیل صفحات بینیت همراه با اعوجاج سطحی است. بنابراین، احتمال زیاد میرود که تشکیل صفحات بینیتی شامل برش شبکهای باشد. لیکن، یک اختلاف اساسی بین تشکیل واحدهای منفرد بینیت و مارتنزیت وجود دارد و آن عبارت از آهنگ تشکیل آن هاست. معمولا صفحات مارتنزیتی تحت تأثیر نیروی محرکه زیاد تشکیل میشوند. بنابراین، در کسر کوچکی از ثانیه تا اندازه نهایی خود رشد می کنند. در حالی که صفحات بینیتی به طور آهسته و پیوسته رشد میکنند. ظاهرا به علت زمان نسبتا زیاد برای نفوذ، رشد صفحات بینیتی به تأخیر می افتد.

با توجه به پیچیدگی دگرگونی بینیتی، عدم وجود توافق کلی در رابطه با مکانیزم تشکیل بینیت، تعجب آور نیست. یکی از نظریههای مربوط به دگرگونی بینیتی میگوید که تشکیل بینیت اساسا ناشی از یک دگرگونی شبیه به دگرگونی مارتنزیتی است که در آن فریت از آستنیت به وجود می آید. در این نظریه آمده است که فریت موجود در ورقه های بینیت احتمالا در محل هایی از شبکه که در اثر نوسانات حرارتی درصد کربن آن کاهش پیدا کرده جوانه میزند. لازم به اشاره است که غلظت کربن در هر حجم بسیار کوچکی از شبکه ثابت نیست بلکه، در اثر نوسانات حرارتی همواره در حال تغییر است. بنابراین، قابل قبول است که در هر لحظه محل هایی در شبکه وجود داشته باشند که درصد کربن آنها به اندازه کافی از حد متوسط کمتر باشد. علت اینکه فرض میشود که شروع تشکیل بینیت با به وجود آمدن فریت همراه است، این است که با کاهش درصد کربن دمای شروع تشکیل مارتنزیت (Ms) افزایش می یابد. بنابراین، در گستره دمایی مربوط به تشکیل بینیت، مارتنزیت کم کربن (و یا به بیان دیگر فریت) مستقیما از آستنیت به وجود می آید. بنابراین، فرض شده است که جوانه های اولیه بینیت در حقیقت همان بلورهای بسیار ریز مارتنزیت کم کربن (و یا فریت)اند. نکته دیگر که تقویت کننده این فرضیه است، از ارتباط جهت های بلوری بین فریت موجود در پرلیت، فریت بینیتی و آستنیت اولیه نتیجه میشود. مطالعات نشان دادهاند که ارتباط جهت های بلوری مشابهی بین فریت بینیتی و آستنیت اولیه با فریت پرویوتکتویید و آستنیت اولیه وجود دارد. در صورتی که ارتباط جهت های بلوری بین فریت پرلیتی و آستنیت اولیه با فریت پرویوتکتویید و آستنیت اولیه کاملا متفاوت است. در اینجا فرض بر این است که رشد تیغههای بینیتی که بدین صورت جوانه زده و به وجود آمدهاند، مشابه رشد تیغه های مارتنزیتی است. با این تفاوت که در اینجا ادامه رشد مستلزم خارج شدن کربن از فصل مشترک فریت بینیتی و آستنیت است. کربن به دو صورت از مرز بین آستنیت خارج می شود، یکی نفوذ کربن به داخل آستنیت مادر و دیگری حرکت به سمت ذرات سمنتیت که در فصل مشترک آستنیت - بینیت تشکیل شدهاند.

براساس میکروساختارها، دو شکل عمده بینیت وجود دارد، یکی بینیت بالایی (Upper bainite) یا بینیت پر شکل (Feathery bainite) که در گستره دمایی درست زیر دمای تشکیل پرلیت به وجود می آید و دیگری بینیت پایینی (Lower bainite) یا بینیت سوزنی شکل (Acicular bainite) که در دماهایی نزدیک دمای Ms تشکیل میشود.

مارتنزیت

واژه مارتنزیت (Martensite) برای مدت ها فقط به ساختار سخت حاصل از سرد کردن سریع فولاد های کربنی اطلاق می شد. این واژه برای قدردانی از متالورژ معروف آلمانی به نام مارتنز (Martens) مورد استفاده قرار گرفته است.

در آلیاژ های آهن – کربن و فولاد ها، مارتنزیت از سرد کردن سریع آستنیت به وجود می آید. از آنجایی که دگرگونی آستنیت به مارتنزیت بدون نفوذ انجام می شود، بستگی به ترکیب شیمیایی آلیاژ دارد و تا دو درصد کربن، مارتنزیت دقیقا همان ترکیب شیمیایی آستنیت اولیه را دارد. در اینجا بر خلاف تشکیل پرلیت، اتم های کربن بین دو فاز فریت و سمنتیت توزیع نخواهند شد، بلکه در فضا های هشت وجهی شبکه bcc محبوس شده و فاز جدید مارتنزیت را به وجود می آورند. با تشکیل مارتنزیت، کربن محلول در شبکه bcc به مقدار زیادی افزایش می یابد. با افزایش درصد کربن محلول در شبکه، جای خالی بیشتری از شبکه توسط کربن اشغال می شود، در نتیجه شبکه بلوری از bcc به سمت bct میل می کند که در آن پارامتر C شبکه بزرگتر از دو پارامتر دیگر است. نسبت c/a که به تتراگونالیته شبکه موسوم است با افزایش درصد کربن آلیاژ افزایش می یابد.

از آنجایی که نفوذ در تشکیل مارتنزیت نقشی ندارد، مارتنزیت فازی ناپایدار است. اگر مارتنزیت تا دمایی حرارت داده شود که اتم های کربن قدرت کافی برای نفوذ پیدا کنند، از فضاهای خالی هشت وجهی خارج شده و تشکیل سمنتیت می دهند. در نتیجه شبکه بلوری مارتنزیت از حالت مکعب مستطیلی خارج شده و فازهای تعادلی موجود در نمودار تعادلی آهن – کربن، یعنی سمنتیت و فریت به وجود می آیند.

مارتنزیت توسط یک مکانیزم برشی به وجود می آید. در این مکانیزم، برای انجام دگرگونی، اتم های زیادی با همدیگر و به طور همزمان جا به جا می شوند. این جا به جایی گروهی اتم ها، کاملا با جا به جایی انفرادی آن ها (نفوذ) و حرکت در فصل مشترکفاز قدیم و فاز جدید متفاوت است. شکل روبرو شمایی از مشخصه های دگرگونی برشی را در رابطه با تشکیل مارتنزیت از آستنیت نشان می دهد. جهت های برش در دو طرف صفحه ای که دگرگونی بر روی آن شروع شده است توسط پیکان هایی نشان داده شده اند.

بلور مارتنزیت تشکیل شده در اثر برش از یک طرف به بالا و از طرف دیگر به پایین سطح آستنیت اولیه به طور مورب جا به جا شده است. بنابراین سطح افقی آستنیت مادر، توسط دگرگونی برشی چرخیده و در موقعیت جدید بلوری قرار گرفته است. چرخش یا کج شدن سطوح یکی دیگر از مشخصه های مهم دگرگونی مارتنزیتی یا برشی است. جا به جایی انفرادی اتم ها از طریق فصل مشترک ها که از جمله مشخصه های ویژه دگرگونی های نفوذی است منجر به چرخش یا کج شدن سطوح نمی شود، بلکه تمایل به ایجاد سطوحی از فازهای محصول را موازی با سطح فاز مادر دارد. صفحاتی از بلور های آستنیت که بلورهای مارتنزیت ترجیحا روی آن ها تشکیل می شوند به صفحات رابط موسوم اند. با تغییر ترکیب شیمیایی فولاد، صفحات رابط نیز تغییر می کنند.

مارتنزیت

ویدئوهای مرتبط :

فیلم آموزشی دیاگرام تعادلی آهن - کربن Fe-C

 

:. آشنایی با بلبیرینگ های شعاعی شیار عمیق (Deep groove ball bearings) :. آشنایی با بلبیرینگ های شعاعی شیار عمیق (Deep groove ball bearings)
در بلبیرینگ های شیار عمیق (Deep groove ball bearings) که دسته ای از ...
بازدید: ١٨٩٢
:. تاریخچه برش فلزات به روش وایرکات و نحوه عملکرد دستگاه وایرکات :. تاریخچه برش فلزات به روش وایرکات و نحوه عملکرد دستگاه وایرکات
برش فلزات به روش وایرکات (وایر EDM) یکی از متدهای ماشینکاری به روش تخلیه الکتریکی (EDM) است ...
بازدید: ٢۴۵۴
ساختمان مبدل های حرارتی , انواع مبدل های حرارتی و مبدل حرارتی لوله و پوسته ساختمان مبدل های حرارتی , انواع مبدل های حرارتی و مبدل حرارتی لوله و پوسته
ساختار مبدل های حرارتی لوله و پوسته و انواع مبدل حرارتی در صنعت ...
بازدید: ١٠۶٧

security_code



طراحی سایت و سئو توسط ضابط