Giản đồ Pha Và Giản đồ Sắt Cacbon - Nhiệt Luyện

Giản đồ pha là gì?

Giản đồ pha là một hình vẽ cho biết mối quan hệ giữa các pha trong hợp kim trong mối quan hệ với nhiệt độ, áp suất và thành phần nguyên tố

Giản đồ pha mô tả điều kiện phù hợp để tồn tại hai hoặc nhiều pha hơn tồn tại cân bằng. Ví dụ, giản đồ pha của nước mô tả một điểm haowcj ba điểm mà nước có thể cùng tồn tại trong một khoảng thời gian. Tại đây xảy qua trên nhiệt độ kết tinh 0,01 0.01°C ở 0,006 atm.

Sử dụng giản đồ pha

Dưới đây là bốn cách sử dụng chính giản đồ pha:

• Phát triển một hợp kim mới dựa trên những yêu cầu về ứng dụng
• Sản xuất các hợp kim này
• Phát triển và điều khiển quá trình nhiệt luyện để nâng cao tính chất hóa học, vật lý và cơ tính của hợp kim mới
• Giải quyết sự cố phát sinh trong ứng dụng những hợp kim mới này, cuối cùng là giải quyết khả năng dự đoán sản phẩm

Khi phát triển các hợp kim mới, giản đồ pha giúp giới hạn và ngăn chặn những thiết kế sai và không cần thiết cho các ứng dụng. Điều này giữ giá và thời gian quá trình sản xuất thấp. Chúng đồng thời phát triển hợp kim thay thế hoặc hợp kim tương tự với các nguyên tố thay thế. Nó có thể giúp giảm sử dụng các nguyên tố hiếm, độc và đắt tiền.

Tuổi đời của sản phẩm đồng thời được cải thiện khi giản đồ pha cho biết các vấn đề liên quan tới ăn mòn tinh giới, ăn mòn nóng và nguy cơ nguy hại của hidro.

Giản đồ Sắt cacbon

Dưới đây là hình ảnh giản đồ pha sắt và cacbon:

Giản đồ pha sắt cacbon được sử dụng phổ biến và là kiến thức cơ bản nhất cùng cường cong chữ C trong nghiên cứu nhiệt luyện gang và thép. Cả gang và thép đều là hợp chất của sắt và cacbon. Tùy vào thành phần cacbon sẽ chia ra làm gang và thép. Ngoài ra cả gang và thép đều chứa một lượng nhỏ các nguyên tố vi lượng./

Theo lý thuyết, giản đồ trạng thái Fe – C phải được xây dựng từ 100% Fe đến 100%C song do không dùng các hợp kim Fe – C với lượng cacbon nhiều hơn 5% nên ta chỉ xây dựng giản đồ đến 6,67% cacbon tức là ứng với hợp chất hóa học Fe3C. Giản đồ pha được vẽ với trục hoành (trục X) là thành phần của cacbon còn trục tung (trục Y) là trục nhiệt độ.

Cacbon tồn tại trong sắt dưới dạng xen kẽ. Hợp kim hình thành kiểu mạng lập phương tâm khối (FCC) và mạng lập phương tâm mặt BCC. Chúng sẽ hình thành nên dung dịch rắn  α, γ, và δ.

Dưới đây là các đặc điểm chính của giản đồ Pha sắt- cacbon