Міносвіти Росії
Федеральне державне бюджетне освітня установа
вищої професійної освіти
«Тверський державний технічний університет»
Кафедра «Технології металів і матеріалознавство»
Дисципліна: «Матеріалознавство»
Курсова робота варіант №11
Виконав:
Давидов Дмитро Сергійович
Студент 1 курсу групи еле - 110
Перевірив
Бєліков Олександр Володимирович
Твер 2015
Завдання 1
Вичертите діаграму стану залізо - карбід заліза, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудуйте криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 5,0% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?
Первинна кристалізація сплавів системи залізо-вуглець починається після досягнення температур, відповідних лінії ABCD (лінії ликвидус), і закінчується при температурах, що утворюють лініюAHJECF (лінію солидус).
При кристалізації сплавів по лінії АВ з рідкого розчину виділяються кристали твердого розчину вуглецю в? - залозі (? - розчин). Процес кристалізації сплавів з вмістом вуглецю до 0,1% закінчується по лінії АН з освітою? (?) - Твердого розчину. На лінії HJBпротекает перитектичне перетворення, в результаті якого утворюється твердий розчин вуглецю в? - Залозі, т. Е. Аустеніт. Процес первинної кристалізації сталей закінчується по лінії AHJE.
При температурах, відповідних лінії ЗС, з рідкого розчину кристалізується аустеніт. У сплавах, що містять від 4,3% до 6,67% вуглецю, при температурах, відповідних лінії CD, починають виділятися кристали цементиту первинного. Цементит, кристалізується з рідкої фази, називається первинним. B точці С при температурі тисяча сто сорок-сім ° С і концентрації вуглецю в рідкому розчині 4,3% утворюється евтектика, яка називається ледебуріта. Евтектичні перетворення з утворенням ледебуріта можна записати формулою ЖР4,3 Л [А2,14 + Ц6,67]. Процес первинної кристалізації чавунів закінчується по лінії ECF освітою ледебуріта.
Таким чином, структура чавунів нижче тисячу сто сорок сім ° С буде: доевтектичних - аустеніт + ледебуріт, евтектичних - ледебуріт і заевтектичних - цементит (первинний) + ледебуріт.
Перетворення, що відбуваються в твердому стані, називаються вторинної кристалізацією. Вони пов'язані з переходом при охолодженні? - Заліза в? - Залізо і розпадом аустеніту.
Лінія GS відповідає температурам початку перетворення аустеніту в ферит. Нижче лінії GS сплависостоят з фериту і аустеніту.
Лінія ЕS показує температури початку виділення цементиту з аустеніту внаслідок уменьшеніярастворімості вуглецю в аустеніт з пониженням температури. Цементит, що виділяється з аустеніту, називається вторинним цементитом.
У точці S при температурі 727 ° С і концентрації вуглецю в аустеніт 0,8% утворюється евтектоїдна суміш складається з фериту і цементиту, яка називається перлітом. Перліт виходить в результаті одночасного випадання з аустеніту частинок фериту і цементиту. Процес перетворення аустеніту в перліт можна записати формулою А0,8 П [Ф0,03 + Ц6,67].
Лінія PQ показує на зменшення розчинності вуглецю в фериті при охолодженні і виділенні цементиту, який називається третинним цементитом.
Отже, сплави, що містять менш 0,008% вуглецю (точка Q), є однофазними і мають структуру чистого фериту, а сплави, що містять вуглець від 0,008 до 0,03% - структуру ферит + цементит третинний і називаються технічним залізом.
доевтектоїдних стали при температурі нижче 727? С мають структуру ферит + перліт і заевтектоідние - перліт + цементит вторинний у вигляді сітки по межах зерен.
У доевтектичних чавунах в інтервалі температур 1147-727? С при охолодженні з аустеніту виділяється цементит вторинний, внаслідок зменшення розчинності вуглецю (лінія ES). По досягненні температури 727? С (лінія PSK) аустеніт, збіднений вуглецем до 0,8% (точка S), перетворюючись в перліт. Таким чином, після остаточного охолодження структура доевтектичних чавунів складається з перліту, цементиту вторинного та ледебуріта перетвореного (перліт + цементит).
Структура евтектичних чавунів при температурах нижче 727? С складається з ледебуриту перетвореного. Заевтектичних чавун при температурах нижче 727? С складається з ледебуриту перетвореного і цементиту первинного.
