Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:
К. Ю. Шахназаров, канд. техн. наук, доцент кафедры, karen812@yandex.ru
Е. И. Пряхин, докт. техн. наук, проф., зав. кафедрой материаловедения и технологии художественных изделий

Во многих литературных источниках приводятся диаграммы состояния двойных сплавов со сглаженными, отличающимися от экспериментальных данных, линиями фазовых превращений. При этом истинная траектория этих линий, определяющая, в частности, фактический интервал кристаллизации, играет важную
роль при анализе влияния характера интервала кристаллизации на эксплуатационные свойства сплавов. Линии диаграммы состояния сплавов являются концентрационными зависимостями протяженности по температуре интервалов кристаллизации и перекристаллизации. Качественное изменение данных интервалов является фундаментальным признаком конгруэнтно и инконгруэнтно плавящихся фаз, а также упорядочивающихся в твердом состоянии соединений (точка Курнакова), соединений типа σ-фазы, которые интересны не своей структурой, а особыми свойствами. Фундаментальным признаком таких соединений являются качественное изменение интервалов кристаллизации (перекристаллизации) (КИΔLS) и аномалии свойств. Значение термина «качественное изменение интервала кристаллизации» (КИΔLS, где L — ликвидус, S — солидус, ΔLS — разница межу ними в градусах) [24] поясняется на примере диаграммы Fe–C. КИΔLS имеет место в точке E (~2 % С) из-за изгиба солидуса и в точке В (~0,5 % C) из-за изгиба ликвидуса. Таким образом, любая немонотонность в ходе ликвидуса (или солидуса) при монотонном ходе солидуса (или ликвидуса) порождает КИΔLS. Качественное изменение интервала перекристаллизации имеет место в точке S (~0,85 % C), где пересекаются три линии GOS, ES и PSK (аустениту эвтектоидного состава около века назад были приписаны название «гарденит» и формула Fe₂₄C (подкарбид Арнольда)). В данной работе предпринята попытка связать аномалии свойств сталей с содержанием ~ 0,5, ~ 0,8 и ~ 2 % С с промежуточными фазами состава Fe₄₂C, Fe₂₄C, Fe₁₀C и провести через них соответствующие вертикали на диаграмме Fe–C, сделав ее тем самым полезной для практики.

1. Баум Б. А., Хасин Г. А., Тягунов Г. В., Клименков Е. А., Базин Ю. А., Коваленко Л. В., Михайлов В. Б., Распопова Г. А. Жидкая сталь. — М. : Металлургиздат, 1984. — 208 с.
2. Бочвар А. А. Металловедение. — М. : Металлургиздат, 1956. — 495 с.
3. Вертман А. А., Самарин А. М. Свойства расплавов железа. — М. : Наука, 1969. — 280 с.
4. Вол А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем. В 4-х т. Т. 2. — М. : Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1962. — 982 с.
5. Гудремон Э. Специальные стали. В 2-х т. Т. 1. — М. : Металлургиздат, 1959. — 952 с.

6. Гуляев А. П. Металловедение. — М. : Металлургия, 1966. — 480 с.
7. Еланский Г. Н. Строение и свойства металлических расплавов. — М. : Металлургия, 1991. — 160 с.
8. Еланский Г. Н., Кудрин В. А. Строение и свойства жидкого металла — технология плавки — качество стали. — М. : Металлургия, 1984. — 239 с.
9. Ершов Г. С., Позняк Л. А. Микронеоднородность металлов и сплавов. — М. : Машиностроение, 1985. — 214 с.
10. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Физическая природа и закономерности разрушения // Сб. «Металловедение». Материалы симпозиума по металлургии и металловедению, посвященного 100-летию открытия Д. К. Черновым полиморфизма железа. — М. : Наука, 1971. С. 231–235.
11. Корнилов И. И. Физико-химические основы жаропрочности сплавов. — М. : Изд-во АН СССР, 1961. — 516 с.
12. Корнилов И. И. Состояние и перспективы исследования в области металлидов // Сб. «Металловедение». Материалы симпозиума по металлургии и металловедению, посвященного 100-летию открытия Д. К. Черновым полиморфизма железа. — М. : Наука, 1971. С. 246—257.
13. Меськин В. С. Ферромагнитные сплавы и их свойства. — Л.–М. : ОНТИ НКТП, 1937. — 791 с.
14. Мороз Л. С. Тонкая структура и прочность стали. — М. : Металлургиздат, 1957. — 159 с.
15. Никитин В. И., Никитин К. В. Наследственность в литых сплавах. – М. : Машиностроение, 2005. — 476 с.
16. Обергоффер П. Техническое железо. — М.–Л. : Металлургиздат, 1940. — 535 с.
17. Осипов К. А., Мирошкина Е. М. Твердость γ-твердого раствора системы железо–углерод при высоких температурах // Докл. АН СССР. 1954. Т. 9. № 6. С. 1065–1067.
18. Салдау П. Я. Особые свойства эвтектоидной стали // Журнал Русского металлургического общества. 1916. Часть 1. № 3–4. С. 112–148.
19. Самарин А. М., Федотов С. Г., Федотов И. П., Синодова Е. П. Структура и свойства сплавов железа с углеродом // Сб. «Металловедение». Материалы симпозиума по металлургии и металловедению, посвященного 100-летию открытия Д. К. Черновым полиморфизма железа. — М. : Наука, 1971. С. 231–235.
20. Тодоров Р. П., Христов Хр. Г. О видманштеттовых структурах углеродистых сталей // МиТОМ. 2004. № 2. С. 3–7.
21. Тыркель Е. История развития диаграммы железо–углерод. — М. : Машиностроение, 1968. — 280 с.
22. Хансен М. Структуры бинарных сплавов. В 2-х т. Т. 1. — Л. — М. : Металлургиздат, 1941. — 640 с.
23. Чернов Д. К. Письмо редактору «Журнала Русского металлургического общества» // Журнал Русского металлургического общества. 1916. Часть 1. № 3-4. С. 189–200.
24. Шахназаров К. Ю. Связь жидкотекучести бинарных сплавов с качественными изменениями протяженности по температуре интервала кристаллизации // Литейщик России. 2008. № 2. С. 46.