تحقیق تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم 17 ص ( ورد)

تحقیق تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم 17 ص ( ورد)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 13 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

1
‏شکل دهی تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم:
‏تیتانیوم و آلیاژهای آن را با ماشین های استاندارد و با تلرانس فرم دهی فولاد ضد زنگ می توان شکل و فرم داد، ولی به علت کاه تغییرات جوش به عقب و همچنین کسب افزایش ویژگی داکتیل، که یک مزیت به شمار می رود، بخش اعظم قطعات تیتانیوم را با فرم دهی گرم می سازند و یا بصورت سرد پیش فرم داده و سپس با حرارت، سایز آن را افزایش می دهند.
‏در شکل دادن ورق های تیتانیوم و آلیاژهای آن باید موارد و خصوصیات زیر را در نظر گرفت:
‏- حساسیت به بردیگی و فرو رفتگی که باعث ترک خوردن بویژه در شکل دهی سرد می شود.
‏- سائیدگی و زخم سطحی بخصوص در مورد فولادهای ضد زنگ.
‏- توانایی انقباظی کم ( کد عیبی در لبه های پخ شده می باشد.)
‏- تردی و شکنندگی زیاد ناشی از حرارت بیش از حد یا جذب گاز هیدروژن و امثال ان
‏- توان کار محدود
‏- خاصیت ارتجاعی بالاتر از آلیاژهای آهنی با همان استحکانم
‏با این حال، با وجود محدودیت های بالا، باز هم می توان تیتانیوم و آلیاژهای آن را در بخش های پیچیده شکل داد، چون خصوصیات مکانیکی و شکل پذیری تیتانیوم و آلیاژهای آن بسیار گسترده است. برای مثال انواع تجاری آن با خلوص 240 تا 550 MPA‏، دارای استحکام کششی متفاوتی بوده و حداقل خمش ان ها در دمای اتاق متفاوت می باشد.و خاصیت داکتیل یا رسانایی و استحکام کششی تیتانیوم خالص‏ (cp‏)‏ به مقدار اکسیژن آن بستگی دارد.
‏در جدول 1، فهرستی از طرحها، ترکیبات و خصوصیات مکانیکی انتخاب شده بعضی ازآلیاژهای تیتانیوم آورده شده است.
‏مواد تیتانیوم:
3
‏ چند نوع غیر آلیاژی وجود دارد، که اختلاف آن ها در مقدار عناصری مثل اکسیژن، نیترژن و آهن است موادی که خلوص آنها بیشتر است دارای استحکام، سختی و دمای تغییر شکل پایین تری نسبت به مواد با خلوص کمتر هستند. یکی از عوامل که باعث شده تا تیتانیوم نسبت به سایر عناصر فلزی منحصر به فرد باشد انحلال پذیری بالای عناصر مثل اکسیژن و نیتروژن درآن است. مثلا تیتانیوم در هوا و درجه حرارت بالا اکسید نمی شود. در آن، ناحیة سخت شده سطحی، شکل می گیرد. (حالت ‏).
‏چون حضور حالت ‏، موجب کاهش مقاومت به خستگی و رسانایی می شود. این لایه معمولا توسط ماشین کاری، سایش شیمیایی و غیره قبل از اینکه مورد کاربرد قرار گیرد برداشته می شود پر مصرف ترین آلیاژی ‏آن، V‏4 ‏–‏ AL‏- Ti‏ می باشد‏ که حدوداً 60% کل تولیدات تیتانیوم را به خود اختصاص داده است.
‏مواد غیر آلیاژی تیتانیوم و ما بقی آلیاژها، هر کدام 20% تولیدات را شامل می شوند انتخاب تیتانیوم غیر آلیاژی بستگی به خصوصیات مکانیکی، سرویس دهی، هزینه ها و سایر فاکتورهای خواسته شده داردو مثلاً، از تیتانیوم تجاری خالص به خاطر مقاومتش در برابر خوردگی به خصوص در جاهایی که نیاز به استحکام بالای باشد استفاده می شود ‏استحکام نهایی cp‏ به خاطر تغییر ناخالصی های آن و مقدار عناصر اکسیژن و نیتروژن در آن بین 170 تا 480 MPa‏ متغیر است. در این cp‏ها با افزایش مقدار آهن و اکسیژن ، استحکام افزایش می یابد. آلیاژهای آنها که حاوی آلومینیوم قلع و یا زیرکونیوم هستند برای کاربردهای حرارت بالا یا برودتی ترجیح داده می شوند. آلیاژهی غنی آلفا نسبت به آلیاژهای ‏ و ‏، از مقاومت خزشی بالاتری برخوردار هستند. آلیاژهای ‏ باعناصر بسیار کم (ELI‏) دردماهای برودتیی، در دماهای برودتی، همچنان داکتیل و سخت باقی می مانند، مثل sn‏ 5/2 ‏–‏ AL‏5-Ti‏.
‏برخلاف آلیاژهای ‏ و ‏،آلیاژهای ‏ توسط عملیات حرارتی مستحکم نمی شوند. معمولاً آلیاژهای ‏ را آدنیل یاتبلور مجدد می کنند. تا تنش های پسماند ناشی از کار سرد از بین برود آلیاژهای
3
‏ که مقدار کمی ‏ دارند، تحت عنوان آلیاژهاینزدیک ‏ ‏طبقه بندی می شوند. و با توجه به اینکه مقدار کمی فاز ‏ دارند مثل آلیاژهای ‏عمل می کنند. آلیاژهای ‏ حاوی یک یا چند تثبیت کننده ‏ هستند که این آلیاژها بعد از اینکه عملیات حرارتی شوند بیشتر فاز ‏ خواهند داشت که این موضوع به مقدار تثبیت کننده ‏ موجود در آلیاژ بر می گردد. آلیاژهای ‏ حاوی تثبیت کنندة ‏ بوده و مقدار فاز ‏آنها کم تر از آلیاژهای ‏ می باشد. قابلیت سختی آنها به علت وجود فاز ‏ در هوای سرد یا آب به هنگام کوئنچ کردن قطعات ضخیم، بالا باقی می ماند ورق های آلیاژ ‏ را بیشتر از بیقه آلیاژها می توان به صورت سرد شکل داد. مثالی از آن، آلیاژ AL‏3،cr‏3-Sn‏3-V‏15-Ti‏ ‏است که در دمای ‏اتاق شکل دهی می شود پس از انحلال آلیاژهای ‏ دردمای ‏ تا ‏ که فاز ‏ تا حدودی به فاز ‏ ‏تبدیل می گردد، پیر سازی می شوند فاز ‏ حاصل در میان ذرات ‏ باقی مانده پراکنده می باشد و از نظر سختی مانند آلیاژهای ‏ پیر شده می باشد در شرایط محلول آلیاژهای ‏ رسانایی و سختی خوبی دارند و نسبتاً استحکام آنها اندک بوده و لذا شکل پذیری خوبی دارند. در این آلیاژها با افزایش دما، فاز ‏ رسوب کرده و قبل از پیرسازی یا تثبیت، قابل استفاده در دماهای بالا نیستند.
‏شکل پذیری کلی:
‏ ورق تیتانیوم و آلیاژهای آن توسط شکل دهی سرد، کار سخت یا کرنش سخت می شوند. که این موضوع در حالت باعث افزایش استحکام کششی و استحکام نهایی می شود و کمی هم از خاصیت داکتیل می کاهد که برای غلبه بر این مورد باید بزرگ سازی توسط حرارت را بعد از شکل دهی سرد انجام داد شکل دهی گرم بر روی خصوصیات نهایی تاثیری نمی گذارد شکل دهی در رنج دمای ‏ اجازه می دهد تا استرس آنی در مواد تغییر شکل یافته آژاد شود و خاصیت ارتجاعی به حداقل برسد اثر net‏ در عملیات شکل دهی، بستگی به کل تغییر شکل و دمای تغییر شکل داد.
4
‏چون فلز تیتانیوم دردمای بالا، تمایل به خزش دارد، خفظ بار در دمای شکل دهی خزشی باعث می شود، بدون نیاز به جبران ارتجاع به عقب شکل نهایی مطلوب بدست آید. به خاطر کشش همسو و یاغیر همسو، استحکام نهایی یا کاهش می یابد که به آن اثر Bauschinger‏ می گویند و تیتانیوم و آلیاژهای آن هنگام شکل دهی دچار آن می شوندو حرف نظر از دمای اولیه آلیاژ یا استحکام آن تغییر شکل پلاستیک از 1 تا 5% در دمای ا تاق موجب کاهش استحکام نهایی و بروز Bauschinger‏ می شود. آلیاژهای تیتانیوم تحت عملیات انحلالی، دما پایین در حد دمای پیرسازی، ‏اثر Bauschinger‏ رااز دست می دهند. در ضمن حرارت یاتغییر شکل پلاستیک در دمای بالاتر از دمای پیری، موجب کاهش خصوصیات‏ مکانیکی در آلیاژ V‏4-AL‏6-Ti‏ و پیر شدن بیش از حد و زود هنگام آن می شود.
‏آماده‏ سازی ‏ورق برای شکل دهی:
‏ قبل از شکل دهی ورق تیتانیوم باید سطح آن از نظر صافی، و همچنین یکنواختی و ضخامت آن کنترل شود و نواحی بحرانی ورق را نباید خم کاری، برشکاری یا به هر شکلی، کشیده تر نمود، زیرا نسبت به ترک و شکاف کاملاً حساس است. لبه های قطعه کار باید کاملاً صاف باشد تا از تجمع استرس و شکنندگی آن جلوگیری ‏شود. قبل از شکل دهی اکسیدهای سطحی را حذف کرد و همچنین گریس، روغن، جوهر، لک و سایر ترکیبات پایدار شیمیایی هالوژن ها را قبل از عملیات حرارتی باید کاملاً از بین برد.
‏قبل از عملیات حرارتی باید سطح تیتانیوم را تمیز کرد چون نمک های موجود در سطح قطعه ممکن است باعث ترکی خوردکی در حین عملیات حرارتی شوند. (جدول 2-‏)
‏برای پاک کردن سطح تیتانیوم از حلالهای مثل ایزوپروپیل، الکل واستن استفاده می شود. بدلایلی که در بالا گفته شد نباید از ترکیبات هالوژن دار استفاده کرد مثل تری کلرواتیلن مگر آنکه پس از آن قطعه را در داخل اسیدشناور کرد تیتانیومی که توسط ابزارهای

 

تحقیق آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین 19 ص

تحقیق آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین 19 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 30 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین
‏آلیاژهای بکار رفته در توربین گازی معمولاً از جنس سوپرآلیاژهای پایه نیکل (پره های متحرک) و پایه کبالت (پره های ثابت) می باشد. روشهای عمده تولید پره ها معمولاً ریخته گری و فورج می باشند نحوه ساخت پره های سوپرآلیاژها در سال 1940 شروع شد. و از آن به بعد پیشرفتهای قابل توجه در نحوه ساخت و افزایش استحکام صورت گرفت که ذوب در خلاء بصورت القایی (VIM‏) بصورت تجاری از سال 1950 و بعد از آن آلیاژهای پلی کریستالی از سال 1970 شروع به تولید شد.
‏از دهه 60، آلیاژهای پلی کریستال دارای نظم دانه ای خاصی شده بطوریکه انجماد جهت دار پره های توربین در سال 1980 پره های تک کریستالی وارد مرحله ای جدید از تولید شدند.
‏خلاصه از مشخصات سوپرآلیاژهای پایه نیکلی
‏سوپرآلیاژها، موادی هستند که در حرارتهای بالا (85% دمای ذوب آلیاژ) دارای استحکام مکانیکی بالا و مقاوم در برابر از بین رفتن سطح (مثلاً خوراکی) می باشند. سوپرآلیاژهای پایه نیکلی از مهمترین و پرکاربردترین آلیاژها در مقایسه با سوپرآلیاژ پایه کبالت و یا پایه آهن بشمار می روند وجود نیکل بعنوان فلز پایه می تواند باعث استحکام پذیری این آلیاژ با روشهای معمول (رسوب سختی) شود. با آلیاژ نمودن با کروم و آلومینیوم می توان پایداری سطح آلیاژ بدست آمده را جهت کاربردهای مختلف مهیا نمود.
‏ترکیبات شیمیایی سوپرآلیاژهای پایه نیکلی
‏ترکیبات شیمیایی بسیاری از سوپرآلیاژهای پایه نیکل که با بیش از 12 عنصر می‌باشند یکی از پیچیده ترین آلیاژها بشمار می روند. در عملیات ذوب ریزی عناصر مضری مثل سیلسیوم، فتقر، گوگرد، اکسیژن و نیتروژن کنترل و عناصر ناچیز مثل سلنیوم، بیموت و سرب در حد
PPm‏ (خصوصاً برای ساخت قطعات با شرایط بحرانی) نگهداشته می‌شوند. که در این جا فقط به ترکیبات شیمیایی سوپرآلیاژ IN-738‏ می پردازیم.
Ta
B
C
V
Cb
AL
Ti
Mo
W
Fe
Co
Ni
Cr
‏عناصر
‏آلیاژ
1.75
0.001
0.10
0
0.90
3.4
3.4
1.75
2.6
0.2
8.3
61.6
16
IN-738
‏وجود عناصری همچون مولیبدن، نیوبیم و تنگستن علاوه بر افزایش استحکام، باعث ایجاد و تشکیل کاربیدهای مفید می گردند. و از طرفی عناصر کرم و آلومینیوم باعث پایداری سطح می شوند و با ایجاد لایه اکسیدی محافظ ‏، ‏ مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی را افزایش می دهند.
‏میکروساختارهای سوپرآلیاژهای پایه نیکل:
‏فازهای عمده ای در آلیاژهای پایه نیکل وجود دارد که عبارتند از:
‏فاز زمینه ‏: این فاز بصورت پیوسته و غیر مغناطیسی می باشد این فاز در برگیرنده درصد بالایی از عناصر کبالت، آهن، کرم، مولیبدن و تنگستن می باشد. نیکل خالص معمولاً دارای خواص خزشی ضعیفی است در حالیکه سوپرآلیاژهای نیکل با داشتن فاز ‏ دارای استحکام بالا در درجه حرارتهای زیاد می باشد.
‏فاز ‏: وقتی مقدار کافی آلومینیوم و تیتانیوم به آلیاژ اضافه شود رسوبات ‏با ترکیب Ti‏ و ‏ با شبکه f:c.c‏ در زمینه ‏ ایجاد می شود در فاز ‏ ممکن است عناصری مثل Nb‏، Ta‏ و Cr‏ بطور محسوس وجود داشته باشند.

 

تحقیق آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین 19 ص

تحقیق آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین 19 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 30 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏آلیاژهای بکار رفته در پره های توربین
‏آلیاژهای بکار رفته در توربین گازی معمولاً از جنس سوپرآلیاژهای پایه نیکل (پره های متحرک) و پایه کبالت (پره های ثابت) می باشد. روشهای عمده تولید پره ها معمولاً ریخته گری و فورج می باشند نحوه ساخت پره های سوپرآلیاژها در سال 1940 شروع شد. و از آن به بعد پیشرفتهای قابل توجه در نحوه ساخت و افزایش استحکام صورت گرفت که ذوب در خلاء بصورت القایی (VIM‏) بصورت تجاری از سال 1950 و بعد از آن آلیاژهای پلی کریستالی از سال 1970 شروع به تولید شد.
‏از دهه 60، آلیاژهای پلی کریستال دارای نظم دانه ای خاصی شده بطوریکه انجماد جهت دار پره های توربین در سال 1980 پره های تک کریستالی وارد مرحله ای جدید از تولید شدند.
‏خلاصه از مشخصات سوپرآلیاژهای پایه نیکلی
‏سوپرآلیاژها، موادی هستند که در حرارتهای بالا (85% دمای ذوب آلیاژ) دارای استحکام مکانیکی بالا و مقاوم در برابر از بین رفتن سطح (مثلاً خوراکی) می باشند. سوپرآلیاژهای پایه نیکلی از مهمترین و پرکاربردترین آلیاژها در مقایسه با سوپرآلیاژ پایه کبالت و یا پایه آهن بشمار می روند وجود نیکل بعنوان فلز پایه می تواند باعث استحکام پذیری این آلیاژ با روشهای معمول (رسوب سختی) شود. با آلیاژ نمودن با کروم و آلومینیوم می توان پایداری سطح آلیاژ بدست آمده را جهت کاربردهای مختلف مهیا نمود.
‏ترکیبات شیمیایی سوپرآلیاژهای پایه نیکلی
‏ترکیبات شیمیایی بسیاری از سوپرآلیاژهای پایه نیکل که با بیش از 12 عنصر می‌باشند یکی از پیچیده ترین آلیاژها بشمار می روند. در عملیات ذوب ریزی عناصر مضری مثل سیلسیوم، فتقر، گوگرد، اکسیژن و نیتروژن کنترل و عناصر ناچیز مثل سلنیوم، بیموت و سرب در حد
PPm‏ (خصوصاً برای ساخت قطعات با شرایط بحرانی) نگهداشته می‌شوند. که در این جا فقط به ترکیبات شیمیایی سوپرآلیاژ IN-738‏ می پردازیم.
Ta
B
C
V
Cb
AL
Ti
Mo
W
Fe
Co
Ni
Cr
‏عناصر
‏آلیاژ
1.75
0.001
0.10
0
0.90
3.4
3.4
1.75
2.6
0.2
8.3
61.6
16
IN-738
‏وجود عناصری همچون مولیبدن، نیوبیم و تنگستن علاوه بر افزایش استحکام، باعث ایجاد و تشکیل کاربیدهای مفید می گردند. و از طرفی عناصر کرم و آلومینیوم باعث پایداری سطح می شوند و با ایجاد لایه اکسیدی محافظ ‏، ‏ مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی را افزایش می دهند.
‏میکروساختارهای سوپرآلیاژهای پایه نیکل:
‏فازهای عمده ای در آلیاژهای پایه نیکل وجود دارد که عبارتند از:
‏فاز زمینه ‏: این فاز بصورت پیوسته و غیر مغناطیسی می باشد این فاز در برگیرنده درصد بالایی از عناصر کبالت، آهن، کرم، مولیبدن و تنگستن می باشد. نیکل خالص معمولاً دارای خواص خزشی ضعیفی است در حالیکه سوپرآلیاژهای نیکل با داشتن فاز ‏ دارای استحکام بالا در درجه حرارتهای زیاد می باشد.
‏فاز ‏: وقتی مقدار کافی آلومینیوم و تیتانیوم به آلیاژ اضافه شود رسوبات ‏با ترکیب Ti‏ و ‏ با شبکه f:c.c‏ در زمینه ‏ ایجاد می شود در فاز ‏ ممکن است عناصری مثل Nb‏، Ta‏ و Cr‏ بطور محسوس وجود داشته باشند.

 

تحقیق آلیاژهای تجارتی و سرامیکها 18 ص

تحقیق آلیاژهای تجارتی و سرامیکها 18 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 21 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏آلیاژهای تجارتی و سرامیکها
‏لازم است که گفته شود بیشتر آلیاژهای تجارتی در قسمتهای ساده تر نمودارهای فازی واقع است. مثلا 99 درصد آلیاژهای برنج در ناحیه تک فازی واقعند.
‏همچنین برنزهای متداول کمتر از 10% ‏قلع دارند و در سیستم cu -sn‏(14-9) از نظر تجارتی به ناحیه هایی که ظاهر پیچیده تری دارند توجه چندانی نمی شوند.
‏در فصل 11 به آلیاژهایی مانند ‏ 0 Al- 10mg, 90 mg -10Al,95 Al-5Cu ‏ 9‏ توجه خاصی مبذول می شود‏ زیرا هرکدام از آنها درد های تک فازی هستند ولی در حین سرد شدن از منحنی حد حلالیت می گذرد.
‏با کنترل کردن سرعتی که فاز دوم جدا می شود می توان استحکام آلیاژ را تا حدود زیادی افزایش داد و این از نظر مهندس بسیار با ارزش است.
‏سیستم A1-S1‏ اساس تصفیه نیمه ها و مواد مربوطه را از نظر تجارتی فراهم ‏ ‏می سازد. در دو بخش بعد ، الیاژهای ( اهن- کربن ) با جزئیات آنها مورد مطالعه قرار می گیرند. زیرا اولا در هر تمدن صنعتی فولاد بزرگترین آلیاژ است .
‏و ثانیا فولادها را بعنوان نخستین نمونه برای عملیات حرارتی می توان بکار برد. کنترل ساختمان میکروسکوپی و در نتیجه خواص آلیاژها از طریق عملیات حرارتی با کاربرد نمودارهای فازی میسر است.
‏در مورد سرامیکها نیز نمودارهای فازی بهمان اندازه مهم است . با وجود این در این کتاب فقط سه نمودار سرامیکی بحث و بررسی خواهد شد.
‏اولین نمودار مربوط به سرامیکهایی است که اساس آنها خاک رس است . خاکهای رس با کیفیت بهتر بعد از عمل تقریبا شامل‏ 40Al2O3-60SiO2‏ هستند.
‏نمودار Fe-O‏ تغییرات بدون نسبت وزنی را برای Fe-O‏ ‏ که در فصلهای قبلی بحث شد نشان می دهد.
‏نمودار Feo-mgo‏ نشان می دهد که محلول جامد‏ Mgo ,FeO‏ پایین تر از دمای حد جامد ، با هر ترکیبی وجود دارد و با سیستمCu-Ni‏ که شامل مواد فلزی است قابل مقایسه می باشند.
‏-‏ سیستم " آهن ‏–‏ کربن "
‏فولاد ( STELL‏) که نخستین آلیاژ آهن و کربن است می تواند اکثر واکنشها و ساختمانهای میکروسکوپی متداول بمنظور تغییر خواص مواد را در برگرفته و توصیف نماید.
‏همچنین آلیاژهای آهن و کربن بعنوان اساسی ترین مواد مهندسی ساختمان بکار می روند.
‏2
‏قابلیت تغییر فولادها بعنوان مواد مهندسی را از فولادهای متنوع بسیاری که تولید شده اند می توان دریافت. از یک طرف فولادهای بسیار نرم برای کاربردهایی چون سپر اتومبیل و صفحه اجاق وجود دارد و از طرف دیگر فولادهایی سخت و سفت برای تیغه های مولد بکار می روند.
‏بعضی فولادها باید مقاومت زیادی در برابر خوردگی داشته باشند. برخی فولادها که در مبدلهای الکتریکی بکار می روند باید مشخصات مغناطیسی معینی دارا بوده تا در هر ثانیه چندین بار و با اتلاف کمی انرژی ، مغناطیسی و غیر مغناطیسی بشوند و برخی دیگر کاملا غیر مغناطیسی باشند. ‏تا در مواردی چون ساعتهای مچی بکار آیند.
‏نمودارهای فازی برای توضیح هریک از خواص فوق می توانند مورد استفاده قرار گیرند.
‏وضع ساختمانی آهن خالص در دمای محیط آهن یا فریت نامیده می شود. فریت یا خلوص تجارتی کاملا نرم و انعطاف ‏پ‏ذیر بوده و دارای استحکام کششی کمتر از 45000 ( 310) می باشد.
‏فریت در دمای پایین تر از 170 ماده ای آهنربایی است.
‏ساختمان فریت مکعب مرکز دارا است بهمین دلیل فضاهای بین اتمی اش کوچک بوده و کاملا کروی نیستند و نمی توانند حتی اتم کروی و کوچک کربن را براحتی در خود جای دهند.‏
‏اتم کربن کوچک تر از آن است که محلول جامد جانشینی تشکیل دهد و بزرگتر از آن است که به آسانی محلول جامد بین نشینی بوجود آورد.
‏بنابراین حلالیت کربن در فریت بسیار کم است.
‏ساختمان مکعب با وجود مرکز دار اهن " آستنیت یا آهن " نامیده می شود و آهن خالص با چنین ساختمانی بین 912 و 394 پایدار است .
‏مقایسه سیستم خواص مکانیکی آستنیت و فریت آسان نیست زیرا این مقایسه باید در دمای مختلف انجام گیرد.
‏به طور کلی در دماهایی که آستنیت پایدار است ‏، نرم و انعطاف پذیر بوده و بنابراین برای عملیات شکل دادن مناسب می باشد.
‏لذا بیشتر عملیات آهنگری و نورد در 100 یا بالاتر انجام می شود که آهن ساختمان داشته باشد. آشتنیت در هیچ دمایی آهنربایی نیست.
‏در ساختمان مکعب با وجوه مرکز دار آهن فضاهای بین اتمی بزرگتری نسبت به فریت وجود دارد .
‏3
‏ولی حتی در این حالت نیز حفره های ساختمان به اندازه کافی بزرگ نیستند که تعداد زیادی اتمهای کربن را بین خود جای دهند و بدین طریق وجود کربن تغییر زیادی در ساختمان آهن بوجود می اورد.
‏در نتیجه تمام حفره ها نمی توانند در یک زمان پر شوند و حداکثر حلالیت فقط 11/2% کربن است.
‏بنا به تعریف ، فولادها کمتر از 2/1% کربن دارند. و بنابراین تمام این مقدار در دمای بالا در آستنیت حل می شود.
‏آهن دلتا
‏بالاتر ‏ا‏ز 394 آستنیت پایدار نبوده و ساختمان بلوری مجددا به تبدیل می شود که اهن & نام دارد. آهن دلتا همانند آهن آلفاست .
‏البته در دمایی مختلف و بنابراین معمولا فریت دلتا نامیده می شود. حلالیت کربن در فریت دلتا کم است ولی بدلیل زیاد بودن درجه حرارت بمراتب از فریت آلفا زیادتر است.
‏در الیاژهای آهن و کربن اضافه تر از حد حلالیت فاز دیگری تشکیل می دهد که معمولا کاربید آهن است.
‏کاربید اهن که سمنتیت نیز نامیده می شود دارای ترکیب شیمیایی می باشد. نباید تصور نمود که کاربید آهن راملکولهای تشکیل می دهد بلکه واقعیت این است که اتمهای آهن و کربن در ساختمان کریستالی کاربید با نسبیت سه به یک وجود دارند.
‏کاربید در مقایسه با آستنیت و فریت بسیار سخت است و وجودش با فریت استحکام فولاد را تا حد زیادی افزایش می دهد..
‏با این وجود بدلیل اینکه کاربید آهن شکننده است نمی تواند تمرکز تنش را تحمل کند یعنی بتنهایی نسبتا ضعیف است.
‏- ‏نمودار تعادلی
‏نمودار فازی بین آهن و کاربید آهن را نشان می دهد. عملیات حرارتی اکثر فولادها بر اساس جنین نموداری انجام می گیرد.
‏ناحیه صفر تا یک درصد کربن شباهت زیادی به نمودار های قبلی دارد. ترکیب یوتکتیک در 3/4 کربن و دمای 1148 واقع است.
‏آهن آلفا ‏می تواند تا 1/2 کربن را در خود حل کند و همچنانکه در بخش قلبی بحث شد این اتمها در حفرههای اهن قرار می گیرند .
‏4
‏فولادها بر اساس جنین محلول جامدی وجود دارند . فولادها چون کمتر از 2/1% کربن دارند. در دماهای کارگروبو آهنگری می توانند یک فازی باشند . زیرا این عملیات گرم در ناحیه 1100 تا 1250 انجام می گیرد.
‏در ناحیه پرآهن نمودار فوق با نمودارهای قبلی فوق دارد و این اختلاف از چند شکلی بودن آهن با فازهای ناشی می شود چون در این کتاب ذوب و انجماد فولاد مد نظر نیست صور مختلف ناحیه کم کربن بالاتر از 400 مورد بحث قرار نمی گیرد و در عوض توجه زیادی به حالتهای این نمودار ناحیه 700 تا 900 صفر تا 1% کربن مبذول خواهد شد زیرا در این نواحی است که می توان ساختمانهای میکروسکوپی را که برای خواص م‏ورد در فولاد لازمند بوجود آورد.
‏اضافه کردن نمک به آب با اضافه کردن کربن به آستنیت مقایسه شده است و مشاهده می شود که در هر دو صورت افزودن حل شوند .
‏دمایی را که حلال پایدار است پایین می اورد . این دو مثال فقط از یک نظر با هم فرق دارند. به این ترتیب که در سیستم ( یخ و نمک ) بالاتر از دمای یوتکتیک ( محلول مایع ) وجود دارد حال انکه در سیستم ( آهن ‏–‏ کربن ) یک محلول جامد ‏وجود دارد بطوریکه حین سرد شدن یک واکنش واقعی بوجود نمی آید.
‏با این حال بدلیل شباهت این واکنش به واکنش یوتکتیک می نامند.
‏-‏ تجزیه آستنیت
‏واکنش یوتکتوید آهن و کربن حین سرد شدن موجب تشکیل فریت و کاربید می شود که بطور همزمان از تجزیه آستنیت بوجود می آیند.
‏برلیت مخلوط خاصی از دو فاز‏ است که از ت‏ب‏دیل آستنیت با ترکیب یوتکتوید به فریت و کاربید حاصل می شود .
‏در این مورد به نوع واکنش باید توجه نمود زیرا مخلوط های دیگری از فریت و کاربید تحت واکنشهای دیگری تشکیل می شود که ساختمان میکروسکوپی آنها لایه ای نموده و نتیجه خواص انها با خواص برلیت فرق دارد.
‏چون برلیت از آستنیت با ترکیب یوتکتوید بوجود می آید مقدارش برابر با مقدار آستنیت یوتکتوید است..
‏و این مقدار با اندازه گیری مقدار آلفا اندکی بالای دمای یوتکتوید محاسبه نمود.