Компоненты Fe-C системы

16.10.2019

Оба компонента Fe-C системы — железо и углерод — резко различны по свойствам. Один из них является типичным металлом, другой — неметаллом, но оба характеризуются полиморфизмом, т. е. существуют в разных кристаллических модификациях: железо в виде а (b) и у, углерод — в виде алмаза, графита и карбина. Однако практическое значение для Fe-C сплавов имеет только состояние графита. Сопоставление основных данных о железе (а и у) и углероде (в форме графита) приведено в табл. 1.

Кристаллические структуры a- и у-железа представлены соответствующими элементарными ячейками на рис. 4, а, б. При полиморфном превращении а —> у имеет место диффузионная перегруппировка атомов железа с увеличением плотности упаковки с 68 до 74%. Вместе с тем, однако, увеличивается атомный диаметр железа, вследствие чего плотность у-железа оказывается в итоге только на 0,8% больше плотности a-железа. Электронное строение железа характеризуется близким расположением полос 3d и 4s, что связано с изменением валентности и незаполненностью 3d полосы (6 электронов против 10 возможных), вследствие чего у железа имеется тенденция присоединять электроны для завершения незаполненного уровня.

Углерод соответственно числу Менделеева имеет 6 электронов (табл. 1) и незаполненную внешнюю оболочку (2 электрона вместо 6 возможных на этой полосе). Его основная кристаллическая форма — графит отличается малой плотностью — в 8,5 раза меньшей, чем плотность железа, вследствие чего процесс графитизации протекает с большим увеличением объема. Атомный радиус углерода составляет (по Гольдшмидту) 0,77 А, с соотношением к железу (1,27 А) равным 0,61.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна