Контрольная Конструкционные материалы. Задание 1-5. Учебная работа № 187208

Учебная работа № 187208. Контрольная Конструкционные материалы. Задание 1-5

Выдержка из похожей работы

…….

Конструкционные материалы, их применение и обработка

…..ания углерода железоуглеродистые сплавы образуют ряд структурных
составляющих (фаз): феррит (Ф), аустенит (А), цементит (Ц), перлит (П),
ледебурит (Л)
Основой для определения структуры и
свойств железоуглеродистых сплавов является диаграмма состояния железо –
углерод (цементит, карбид железа), представленная в упрощенном варианте. Ось
концентраций (абсцисс) двойная, она отражает содержание углерода и цементита.
Превращения для сплава, содержащего
0,5% С:
1. Феррит + Перлит
. Перлит
Перлит (эвтектоид) представляет
собой смесь феррита и цементита. Перлит образуется при медленном охлаждении из
аустенита при температуре 727°С и содержит 0,8% углерода. В зависимости от
формы частиц цементита перлит может быть пластинчатым или зернистым, его твердость,
соответственно 200- 220НВ.
Рис. 1
Стали с содержанием углерода до 0,8
называются доэвтектоидными сталями.
При охлаждении твердых сплавов в них
происходят фазовые и структурные изменения, связанные с аллотропическими
превращениями Fe и изменением растворимости в нем углерода. Эти изменения
(фазовые превращения) в сплавах Fe-С характеризуют линии GSE, PSK, GPQ.
Линия PSK (727 °С) – это линия
эвтектоидного равновесия. В точке S (температура 727°С) при содержании углерода
0,8 % аустенит распадается с образованием перлита. Поэтому по линии PSK во всех
сплавах Fe-С из аустенита идет образование перлита. Критические точки, лежащие
на линии PSK, обозначаются А1.
Ниже температуры 727°С сплавы Fe-С
имеют следующие структуры:
В точке S при
температуре 727°С и концентрации углерода в аустените 0,8% образуется
эвтектоидная смесь, состоящая из феррита и цементита, которая называется
перлитом. Перлит получается в результате одновременного выпадения из аустенита
частиц феррита и цементита.
Точка Р соответствует максимальной
растворимости углерода в α-железе при
температуре 727°С; она составляет 0,02%С.
Линия PQ показывает
на уменьшение растворимости углерода в феррите при охлаждении и выделении
цементита, который называется третичным цементитом.
Построим кривую охлаждения, применяя
правила фаз.
Фазой называется однородная часть
системы, имеющая одинаковый состав, одно и то же агрегатное состояние и
отделяющееся от остальных частей системы поверхностями раздела. Фазы могут быть
газообразными, жидкими и твердыми. Число степеней свободы системы это число
внешних и внутренних факторов (t, P и концентрация С%), которые можно изменять,
не изменяя число фаз в системе. Оно определяется правилом фаз:
С = К + 1 – Ф
где С – число степеней свободы; К –
число компонентов; Ф – число фаз.
Правило фаз применяется при анализе
процессов, совершающихся в сплавах при нагреве и охлаждении для расчета числа
фаз в конкретных термодинамических условиях.
АНJ – линия
ликвидус
АВ – линия солидус
При температуре t1 в равновесии
находится 2 фазы: жидкий раствор и аустенит, число степеней свободы С = 2+1-2 =
2. Это означает, что в области двухфазного равновесия независимо можно изменять
только один параметр: или температуру сплава, или химический состав фаз, т.е.
каждой заданной температуре соответствует определенный химический состав фаз.
До температуры t2 (линия
ликвидус) сплав находится в области аустенита, следовательно, Ф=1, С = 2 + 1 –
1 = 2. Две степени свободы означают, что в однофазной области независимо можно
менять температуру и химический состав фазы.
Химический состав спла…