Металлургия · диаграмма Fe–Fe₃C · нагрев и охлаждение

Диаграмма состояния железо–углерод

Q: Можно ли использовать диаграмму бесплатно?

Да. Выбор точек, переключение масштабов и подписей, расчёты, построение кривых и экспорт работают без входа и без лимита на число действий.

Q: Чем отличается полная диаграмма от расчётной?

Полная диаграмма показывает расширенную учебно-справочную картину до 1600 °C, но фазовые доли в области выше 1147 °C моделью не вычисляются. Расчётная область использует проверенное подсолидусное ядро.

Q: Показывает ли кривая охлаждения реальное время?

Кривая справа от диаграммы схематическая: она использует общую температурную шкалу, но условную ось процесса. Для времени в секундах предназначен отдельный модуль T(t).

Q: Можно ли моделировать серый чугун?

Текущая модель использует Fe–Fe₃C (метастабильное равновесие) и не моделирует образование графита в серых и высокопрочных чугунах.

Работайте с полной и расчётной диаграммой Fe–Fe₃C: выбирайте содержание углерода и температуру, просматривайте фазовые области, расчёт долей фаз, кривые нагрева и охлаждения, температурные переходы и структурные составляющие.

Без регистрацииБез лимита действийРаботает в браузере

Получить демо-доступ к полной версии Открыть инструмент в Cloud

Полная версия Cloud требует действующего доступа. Инструмент ниже работает свободно, без регистрации и ограничения числа действий.

Интерактивный инструмент Fits CalcСвободный доступ

Диаграмма состояния железо–углерод

Углерод C, мас.% Температура T, °C

Ползунки точной настройки

Состав

Температура

Примеры: Расчётный диапазон C: 0–6,67%; T: 20–1147 °C

C = 0,45 мас.%T точки = 760 °CT(t) = —t = —Модель: Fe–Fe₃C (метастабильная)

Равновесная Fe–Fe₃C

Полная схема Fe–Fe₃C: фазовые области, критические линии, характерные составы и структурные составляющие.

Система обозначений Углерод C, мас.% Температура T, °C

Названия изменяются, температуры и координаты фазовых точек — нет. Ф — феррит; А — аустенит; Ц — цементит; П — перлит; Лд — ледебурит; Ж — жидкость.

Буквенные точки Структурные подписи Кривая справа на диаграмме

Прокрутите рисунок вправо, чтобы увидеть кривую рядом с диаграммой. Касание линии или ввод C и T выбирают точку.

Метастабильная Fe–Fe₃C: 20–1600 °C, C = 0–6,67 мас.%. Кривая справа использует ту же температурную шкалу и условный ход процесса, не время; задержки схематичны. Линии выше 1147 °C приближённые; доли фаз там не вычисляются. A₂ ≈ 768 °C — магнитный переход, не фазовая граница. Для реального T(t) используйте «Термический цикл».

На телефоне диаграмма прокручивается влево и вправо. Коснитесь точки для выбора состава и температуры.

Фазовое состояние

Fe–Fe₃C · метастабильная

Загрузка модели…

Фаза	Масса, %	C в фазе, %
Данные загружаются

Проверка углеродного баланса

Правило рычага

—

Доли фаз относятся к массе; не являются объёмными долями.

Температуры превращений

Вертикальная траектория для выбранного C. Показаны равновесные пересечения границ по температуре, не график T(t). Скорость, время и кинетика пока не определяются.

Линия	T, °C	Описание
Данные загружаются

Схематическая кривая охлаждения

Это не измеренное время T(t). Горизонтальная ось — условный ход процесса. На температурах перитектики, эвтектики и эвтектоида показаны схематические задержки. Их длина не отражает длительность реального превращения. Реальные T(t) смотрите в режиме «Термический цикл».

Линия	T, °C	Что происходит

Показана метастабильная система Fe–Fe₃C (белые чугуны). Упрощённая диаграмма не показывает стабильное Fe–графит равновесие, не определяет времена и скорости охлаждения и не предсказывает конечную реальную структуру при закалке.

Нагрев, выдержка и охлаждение — T(t)

Заданный цикл: пользователь задаёт температуру и длительность каждого участка. Модель не вычисляет физическую скорость нагрева детали.

Настроить температуры, длительности и теплообмен

Начальная T, °C Максимальная T, °C Конечная T, °C Нагрев, с Выдержка, с Охлаждение, с

Время, с 0t, с

Выбор времени на кривой обновляет температуру точки диаграммы Fe–Fe₃C. Анимация ускоренная (полный цикл за 20 с), не воспроизводит реальное время.

Расчёт цикла…

Пересечения фазовых границ

Это равновесные температурные ориентиры на T(t), а не моменты реального завершения превращений.

Время, с	T, °C	Линия

Равновесное Fe–Fe₃C не предсказывает реальные продукты закалки. Скрытая теплота, градиенты температуры и TTT/CCT здесь не моделируются. Для конвективной модели требуется Bi < 0,1. Расчётные пересечения фазовых границ не являются моментами завершения превращений.

Кинетика TTT → T(t): JMAK и мартенсит

Параметризованная модель · не CCT-аттестация

Модель работает только на охлаждающей ветви после полного аустенитного состояния γ. Встроенные TTT-значения вымышлены и предназначены только для проверки алгоритма. Данные марки стали вводятся и проверяются отдельно.

Диффузионный продукт

Расчёт допускается для C = 0,02–2,14 мас.% и полностью аустенитного состояния в начале охлаждения. Встроенные параметры синтетические, не для назначения реальной термообработки.

Подключение к кривой T(t)…

γ — аустенит Диффузионный продукт Мартенсит

Кривые отражают относительные доли исходного аустенитного запаса в параметризованной схеме. Это не измеренные массовые/объёмные доли и не предсказание структуры конкретной стали.

Состояние при выбранном времени

—

Составляющая	Условная доля, %
Нет результата

Контроль суммы долей

Доступна одна диффузионная составляющая за запуск + мартенсит. Фазы не считаются по равновесной Fe–Fe₃C в процессе охлаждения; термодинамические и кинетические результаты не смешиваются.

Дополнительные параметры модели: Mₛ, β и точки TTT

Материал / набор Источник параметров Mₛ, °C β (К–М), K⁻¹

Параметры TTT: t₅₀ и показатель Аврами n

Температура, °C	t₅₀, с	n	Действие

t₅₀ — длительность достижения 50% изотермического превращения при указанной температуре. Между узлами используется логарифмическая интерполяция t₅₀. Вне диапазона узлов скорость диффузионного превращения в этой модели принимается нулевой; экстраполяции нет.

Структурные доли после достаточно медленного охлаждения рассчитываются при Ae₁− и не относятся к выбранной температуре T. Это не фотография шлифа и не расчёт твёрдости.

Структура при Ae₁−

Для стали после достаточно медленного охлаждения, непосредственно ниже 727 °C. Это отдельное состояние, не текущая выбранная температура.

Составляющая	Масса, %
Данные загружаются

Перлит — структурная составляющая, а не фаза.

Источники и ограничения

Диаграмма: метастабильная система Fe–Fe₃C. Расчёт массовых долей фаз в интервале 20–1147 °C основан на приближённых линиях. Верхняя область полного рисунка приведена схематически; количественные доли там не рассчитываются.

Тепловые циклы: отдельный режим T(t) использует заданные пользователем параметры; конвективная модель применима только при Bi < 0,1. Кривая рядом с полной диаграммой показывает условный ход процесса, а не время.

Кинетика: параметры TTT в примере синтетические. Результаты не являются прогнозом для конкретной марки стали и не предназначены для назначения технологических режимов.

Описание инструмента

Диаграмма Fe–Fe₃C: фазы, структурный состав и термические циклы

Диаграмма представляет метастабильную систему железо–цементит. Переключайтесь между расчётным и полным представлениями, выбирайте точку C–T, изучайте температуры критических превращений и рассчитывайте массовые доли в области применимости модели.

ВозможностиПолная и расчётная диаграммаФазовые доли по правилу рычагаКривые охлаждения и нагреваКинетика превращений

Полная и расчётная диаграмма

Полная схема охватывает область от 0 до 6,67 мас.% углерода и показывает основные жидкофазные, перитектические, эвтектические и эвтектоидные участки. Высокотемпературные линии представлены приближённо.

Фазовые доли по правилу рычага

Для допустимых двухфазных областей рассчитываются массовые доли и составы фаз с контролем углеродного баланса. В трёхфазных инвариантных точках однозначного процентного состава по одной точке C–T нет.

Кривые охлаждения и нагрева

Схематическая кривая рядом с диаграммой показывает температурные пересечения и последовательность равновесных превращений. Реальный график T(t) строится отдельно по заданной программе или упрощённой конвективной модели.

Кинетика превращений

Раздел JMAK и мартенситного превращения является параметрической демонстрацией. Встроенные TTT-параметры синтетические и не подходят для назначения реальных режимов термообработки.

Частые вопросы

Можно ли использовать диаграмму бесплатно?

Да. Выбор точек, переключение масштабов и подписей, расчёты, построение кривых и экспорт работают без входа и без лимита на число действий.

Чем отличается полная диаграмма от расчётной?

Полная диаграмма показывает расширенную учебно-справочную картину до 1600 °C, но фазовые доли в области выше 1147 °C моделью не вычисляются. Расчётная область использует проверенное подсолидусное ядро.

Показывает ли кривая охлаждения реальное время?

Кривая справа от диаграммы схематическая: она использует общую температурную шкалу, но условную ось процесса. Для времени в секундах предназначен отдельный модуль T(t).

Можно ли моделировать серый чугун?

Текущая модель использует Fe–Fe₃C (метастабильное равновесие) и не моделирует образование графита в серых и высокопрочных чугунах.

Другой инструмент по материалам: Периодическая система элементов.

Научная модель: метастабильная Fe–Fe₃C, приближённая справочная интерполяция. Исходные данные и ограничения приведены во вкладке диаграммы. Экспериментальные прогнозы для конкретных марок сталей не заявляются.