Lezione 11 Flashcards
Diagramma Ferro-Carbonio o Ferro-Cementite?
Il diagramma al quale ci si riferisce comunemente come il diagramma ferro-carbonio è in realtà spesso il diagramma ferro-cementite, i due sono simili ed hanno temperature di transizione simili, termodinamicamente parlando sarebbe più corretto riferirisi al diagramma Fe-C, dato che sono fasi stabili, mentre il Fe3C, tende attraverso una reazione spontanea a diventare 3Fe + C, però accade talmente lentamente che la cementite viene ritenuta stabile.
Quali sono le fasi del ferro puro? quali sono le loro caratteristiche?
Ferro Alfa: Arriva fino a 912°C, ha una struttura CCC
Ferro Gamma: Va dai 912°C ai 1394°C, ha una struttura CFC
Ferro delta: Va dai 1394°C fino alla fusione a 1536°C, ha una struttura CCC, va sulla stessa “linea di espansione termica” del Ferro Alfa.
Cosa sono Ferrite, Austenite, Cementite, Perlite, Bainite?
Tutte quante sono delle microstrutture dell’acciaio.
Ferrite: E’ la lega composta da Ferro Alfa + C.
Austenite: E’ la lega composta da Ferro Gamma + C.
Cementite: E’ il composto chimico Fe3C.
Perlite: E’ la microstruttura eutettoidica composta da lamelle di Ferrite Alfa e Cementite.
Bainite: E’ la microstruttura eutettoidica Aciculare composta da Ferrite Alfa, con “aghi” di Cementite.
Cosa è la Martensite?
La martensite è una struttura eutettoidica che si forma raffreddando in maniera estremamente veloce l’austenite, in particolare facendo compiere all’austenite una cosiddetta trasformazione militare, che avviene alla velocità del suono, senza diffusione.
In assenza di carbonio, l’Austenite (CFC) tenderebbe a contrarsi per diventare CCC, ma ci sono gli interstiziali di carbonio che non glielo consentono, quindi diventa Tetraedrico corpo centrato, è estremamente distorto, p deformato a morte, è resistentissimo e durissimo, il carico di snervamento quasi coincide con quello di rottura, l’allungamento percentuale tende a zero
Cosa è la Ferrite proeutettoidica?
Sono i nuclei di Ferrite che si formano nella struttura eutettoidica se si è in fasi ipoeutettoidiche
Cosa è la Cementite proeutettoidica?
Sono i nuclei di Cementite che si formano nella struttura eutettoidica se si è in fasi ipereutettoidiche.
La Cementite proeutettoidica ha implicazioni meccaniche?
Si, crea delle zone fragili di legami covalenti, nei metalli, aumenta la fragilità e promuove la rottura intergranulare, brutto!! Si fanno delle lavorazioni termiche per rimediare a questo problema.
Cosa sono le curve di Bain?
Sono le Curve TTT (Tempo, Temperatura, Trasformazione), che mettono in relazione la microstruttura che si va a formare, con il tempo di raffreddamento in processi isotermi.
Cosa sono le curve CCT
Sono le Curve TTT però con raffreddamento variabile (Continuous Cooling Transformation), sono simili alle TTT però sono un po’ più spostate a destra ed in basso, sono le più utilizzate perchè è molto più complicato fare trasformazioni isoterme. E’ molto più semplice raffreddare in maniera continua fino a temperatura ambiente.
Cosa è l’austenite residua?
Durante il processo di martensificazione, è presente una percentuale di austenite residua che dipende dal raffreddamento, si dice che un acciaio è completamente martensitico quando arriva ad MF circa il 90% di Martensite.
L’austenite residua deriva da una martensitificazione incompleta.
In particolar modo la percentuale di carbonio dell’austenite comporta una diversa forma della martensite, per alte %C, ha forma aciculare, mentre per basse %C prende la forma di piatti, che tendono ad intrappolare l’austenite, che vorrebbe diventare martensite, però visto che la trasformazione a martensite comporta un aumento di volume (4% max circa), l’austenite residue non riesce a trasformarsi perchè è schiacciata.
Come varia la forma della microstruttura martensitica al variare della concentrazione di Carbonio?
Per Alte %C assume forma aciculare
Per Basse %C assume forma di piatti
Quali sono dei fattori che modificano le curve di Bain dell’acciaio?
Più Carbonio aumenta gli elementi di lega, che riducono la diffusione aumentando l’energia di attivazione per via della maggiore distorsione reticolare, diffusione più lenta comporta maggiori tempi. Inoltre rende l’austenite più stabile, quindi serve più sbalzo di temperatura per formare martensite. Sposta la curva in basso e a destra. (Se si aggiunge troppo carbonio, oltre 0.6-0.7%, MF va sotto temperatura ambiente, quindi non si raggiunge la massima martensite, ed il materiale risulta mediamente meno resistente, anche se la componente martensitica aumenta smepre la resistenza all’aumentare del carbonio.
Più Elementi di lega, stessa cosa del carbonio. Il cobalto è stronzo e fa il bastian contrario, sua madre troia.
Maggiori dimensioni dei BdG dell’austenite, spostano la curva verso destra perchè riduce i siti di nucleazione degli elementi proeutettoidici e delle microstrutture eutettoidiche. Quindi ci vuole più tempo affinchè si formino.
Maggiore temperatura di austenizzazione comporta più carbonio. quindi in basso a destra.
Deformazione plastica a freddo sposta verso l’alto MS ed MF perchè riduce l’austenite residua.
Cosa è la Legge di Avrami?
E’ la legge che regola la trasformazione da austenite a perlite nelle Curve di Bain.
f (t) = 1 - exp{kt^n}. [ 0 <= f (t) <= 1 ]
