Színvas fázisátalakulás
Alatti hőmérsékleten 912 ° C az úgynevezett vas-ferritből vagy alfa-vas. Atom a ferrit vannak elrendezve egy tércentrált köbös (BCC) kristályszerkezettel. Fent 912 ° C-on a vas hívják ausztenit vagy gamma-vas.
Atom a ausztenit vannak elrendezve lapközepes (FCC) kristályszerkezettel. A fűtés ferrit 912 ° C képződéséhez vezet apró szemcsék az ausztenit ferritmágnes szemcsehatárokon. További melegítés növekedését eredményezi, ezen új ausztenit szemcsék teljes csere a régi ferrit szemcsék új ausztenites - átalakulások fordulnak elő a mirigy.
Amikor alá hűtjük a hőmérséklet 912 ° C fordul elő a mirigy átalakítás az azonos típusú, de az ellenkező irányban - a ferrit gabona cserélni ausztenit szemcsék.
A ausztenit ferritmágnes
Ha tiszta vas hőmérsékletre melegítjük a 912 ° C-on, akkor bekövetkezik a „csodálatos” átalakulás. A kristályszerkezet vas átalakul spontán obemnotsetrirovannoy köbös (BCC) a felületen középpontos köbös (FCC). Ez a két vas szerkezetek ábrán mutatjuk be az 1. és 2. beszélnek nevüket, a (BCC)-szerkezetéből atomok a sarkoknál egy kocka, és annak középpontjában, és (HCC)-szerkezetéből - a kocka sarkai és a központ az egyes hat arcok a kocka. Mivel az alacsony hőmérsékletű (BCC)-szerkezetéből (BCC)-szerkezetéből két neve: ausztenit és gamma-vas (γ-vas). A levél γ - a harmadik betű a görög ábécé.
1. ábra - tércentrált köbös (BCC)
kristályrács ferrit
2. ábra - a lapcentrált köbös (FCC)
kristályrács az ausztenit
A béta-vas
Van egy átalakulás a vas és annak titkait. Ahol a béta-vas (β-vas), a második betű a görög ábécé? A válasz az, hogy mielőtt egy ilyen vas „volt”, és most - nem. A tény az, hogy amikor a tudósok felfedezték a szerkezet a vas végén a 19. század, köszönhetően a mágneses átmenet vas a 770 ° C-on, úgy döntöttek, hogy van egy másik transzformációs vas. alfa vas a vas-béta. Aztán kiderült, hogy ez hiba volt (és ez történik a tudósok!) És β-vas csak „törölt”.
Az átalakulás a ferrit, hogy az ausztenit szemcsék
Amikor egy ferrit vas hőmérsékletre melegítjük a 912 ° C-on, a ferrit szemcsék régi szerkezet változik az új szemcsék már ausztenites - vas konverzió történik.
Képzeljük el, hogy a ferrites szemcsék szerkezete éppen elérte az átalakulási hőmérsékletet. Először azt látjuk, az újabb, nagyon finom ausztenit szemcsék, melyek egymásra a régi határait ferritszemcséktől. Akkor ezek a szemek nőnek, amíg az összes régi ferrit szemcsék eltűnnek.
Az ausztenit-ferrit bekövetkezik két fontos hatása:
1) Továbbá, mivel a konverziós jeges vízbe, az átalakítás a vas a ferrit, hogy az ausztenit igényel hőenergiát. Ezért, amikor a melegítési hőmérséklet a vas marad körülbelül 912 ° C-on, amíg az összes ferrites szemcsék nem alakulnak át ausztenit.
2) Amikor a ferrites átalakulást térfogati változások állnak be a ausztenit. ausztenit sűrűség 2% -kal magasabb, mint a ferrit, ami azt jelenti, hogy az atom ausztenit foglal egy kisebb térfogatú, mint az atom a ferrit.
Összes transzformációt vas, amely során előforduló fűtési vázlatosan a 3. ábrán.
Kísérletek átalakításokat vas
Két egyszerű kísérlet bizonyítani fázisátalakulás a mirigy.
Kísérlet №1. Melegítsük fel a vasrudat feletti hőmérsékletre 770 ° C-on, és felfüggeszti azt hűtés levegőben. Hozd a mágnesrudakhoz. Amikor a hőmérséklet eléri a 770 ° C-on, forró rúd kezd vonzza egy mágnes. Ahogy a 4. ábra görbéjén ferrit (alfa-vas) mágneses csak alatt 770 ° C-on, ausztenit (gamma-vas) sohasem mágnesesen.
№2 kísérlet. Vas huzal húzza között vízszintesen két villamos szigetelők a régióban körülbelül 1 m. Csatolni egy kis súlyt a közepén a vezetéket. Ahhoz, hogy átmegy a szitán, elektromos áram, például, hogy a huzalt fűti fenti 912 ° C - a narancs-sárga szín. Növelni kell a feszültség lassan keresztül egy áramforrás változó teljesítmény. Ha a vezeték melegszik, akkor ki kell terjeszteni, és a terhelés egy kicsit alacsonyabb. Akkor meg kell, hogy húzza ki a vezetéket feszültség, és figyeljük a hűtési egy elsötétített szobában. Amikor elérte a huzal hőmérséklete 912 ° C-on figyelhető meg a két jelenség:
1) Ha a drót hűlnek, fog bekövetkezni csökkenése a hossza, és a nehezék emelkedni kezd. Azonban 912 ° C lesz egy ideiglenes csökkentését a teher: csak abban az időben, amikor az ausztenit ferrit kapcsoló kisebb sűrűségű, és ez a vezeték kissé meghosszabbított.
2) A hő, amely során felszabaduló ausztenit ferritmágnes, vezet látható színes villogás fűtött huzallal.
Mindkét jelenség figyelhető fordított sorrendben, és amikor melegítjük, de ebben az esetben ezek nem jól látható, mivel a gyors felfűtés a nehézségek huzal.
Átalakulás Iron
Ahhoz, hogy megértsük, miért a hőfejlődés megy végbe, szükséges felidézni az átalakulás jeges vízzel történő átalakulása során az ausztenit ferritté. Sőt, a vizet le kell hűteni, hogy átalakítsuk azt a jég. Ez azt jelenti, hogy a hő veszik el a folyadék fagyáspontja. Ugyanez a hatás akkor jelentkezik, amikor a „fagyasztás” a fém: a hő veszik el a fém. Ezért, amikor a megolvadt fémet hűtjük fagyáspont, a hőfejlődés következik be az megszilárdulási hőmérséklet. Amikor halad egy folyadékot egy szilárd fázisátalakulás között zajlik folyékony fázis és a szilárd fázis. Fázisátalakulások előforduló hűtés hatására, hőt termelnek.
Amikor ausztenit hűtéskor válik ferrit - ez is a fázisátalakulás. de a szilárd állapotból szilárd állapotban is ez is hőt termel. Amikor fűtött, a fordított akkor történik, amikor a ferrit válik ausztenit, hő elnyelődik.