Solubilitatea carbonului în fier

În diagrama de fază a dependenței sistemului Fe-C a solubilitatii carbonului în fier de la temperatura liniei lichidus este descrisă în aliajele zaevtek-CALLY (C'D „). La temperaturi de 1153 - 2100 ° C, solubilitatea carbonului este 4.26-7.0%. Dependența solubilității carbonului în fier, temperatura poate fi descrisă de ecuația

unde [C] max - solubilitatea carbonului în fier lichid,%.

Conform ecuației (9.1) la 1600 ° C, solubilitatea carbonului în fier este de 5,75%.

Pornind de la ecuația (9.1) pentru reacția

Din ecuația (9.3) arată că dizolvarea carbonului în fier este reacția endotermă slab.

Determinarea solubilității carbonului în fier, metoda de mai sus nu pot fi considerate fiabile, deoarece foarte dificil să se stabilească într-o probă solidă tot carbonul conținut în metalul topit. Un mod mai fiabil pentru determinarea parametrilor termodinamici ai reacției (9,2) este o combinație de reacții de grafit de gazeificare bine studiat și carbon dizolvat in metal

Dacă presupunem că reacția (9.6) curge în direcția înainte, și reacția (9.4) - dimpotrivă, rezultatul apariției succesive a ambelor reacții este descrisă de ecuația (9.2) pentru care

Căldurile de dizolvare carbon din fier lichid, rezultat în diverse moduri, oarecum diferite. Dar calitativ acestea sunt în acord bun și sugerează că reacția (9.2) este o reacție endotermă slab.

3,6%; 10% ferosiliciu

2%. Dependența solubilității carbonului în conținut de fier de temperatură și alte impurități indică faptul că soluția de carbon din fier nu este ideal.

Figura 9.1 - Efectul componentelor de topitură asupra solubilității carbonului în aliajele de fier, la 1600 ° C

În cazul în stare standard în descrierea proprietăților termodinamice ale soluției de a lua o soluție cu un procent, se supune legii lui Henry, natura dependenței coeficientului de activitate al concentrației carbonului în topitură corespunde celui prezentat în figura 9.2. Se poate observa că valori mari ale coeficientului de activitate carbon în fier lichid se observă la concentrații mari aproape de saturație. La concentrații de carbon de joasă și medie ([C] C.

Ca posibile forme de existență a carbonului din metal din literatura de specialitate indică ion C 4+. tip de grupare Fen C atomi (Fe3 C), grafit.

Proprietățile oțelului finit este mult influențată de solubilitatea carbonului în fier solid, care în mare măsură variază în funcție de modificările de fier și temperatura. Solubilitatea în carbon -Fe la 1130 ° C este de aproximativ 2% într-un -Fe la 723 ° C - 0.03 - 0,04%, în o -Fe la temperatura camerei - mai mică de 0,01%. Astfel, aproape toată cantitatea de carbon dizolvat în metalul lichid în timpul solidificării și răcirii la temperatura camerei, eliberat din soluția suprasaturată ca grafit sau cementită.