ановить 6,67%.
При охолодженні рідкого сплаву залізо-вуглець у ньому утворюються кристали аустеніту - твердого розчину вуглецю в y-Fe. Разом з тим твердий розчин вуглецю в a-Fe називають ферритом. Структурним елементом сплаву залізо-вуглець є також цементит-карбід заліза з вмістом вуглецю 6,67%. Цементит - нестійке з'єднання, розпадається при певних умовах з виділенням вуглецю. Перліт - Евтектоїдна суміш фериту і цементиту з постійним вмістом вуглецю 0,8%. p> Сплав, що містить 0,8% вуглецю, називають евтектоїдної сталлю, менше 0,8% вуглецю - доевтектоїдних, а більше 0,8% вуглецю - заевтектоідной сталлю. Структура евтектоїдної сталі - перліт. Чавуни з утримання вуглецю діляться на доевтектичні (2,14 - 4,3% вуглецю), евтектичні (4,3% вуглецю), заевтектіче-ські (4,3 - 6,7% вуглецю).
З метою додання металів і сплавів потрібних властивостей їх піддають термічній обробці. Розрізняють відпал, загартування, відпустка, старіння. Відпал 1-го роду полягає в нагріванні заготовок вище температури фазового перетворення з подальшим повільним охолодженням. Відпал 2-го роду полягає в нагріванні заготовок до температури, що перевищує на 30 - 50 В° С температуру фазового перетворення, а потім повільному охолодженні. Якщо охолодження ведуть на повітрі, то такий різновид випалу 2-го роду називається нормалізацією. Відпал 2-го роду потрібен для усунення внутрішніх напружень, зміни структури сплаву.
Загартування застосовується для підвищення міцності, твердості сплавів і полягає в нагріванні вище температури перетворення з наступним швидким охолодженням у воді, мінеральній олії, розчинах солей.
Відпустка - це нагрів загартованих заготовок до температури нижче температури фазового перетворення з наступним охолодженням на повітрі.
Для прискорення релаксації внутрішніх напружень перед механічною обробкою ведуть старіння. Природне старіння полягає в тривалій витримці на складі, а штучне - в нагріванні заготовок в печах до температури 100 - 150 В° С і охолодженні разом з піччю.
Хіміко-термічна обробка включає теплову обробку металів, сплавів в хімічно активних середовищах для поліпшення їх властивостей. Цементація - процес насичення поверхні заготовок з низьковуглецевих сталей. Азотування - дифузійне насичення азотом поверхневого шару заготовок. Одночасне насичення азотом і вуглецем поверхні заготовок називають ціануванням. Дифузійна металізація - це процес насичення поверхневого шару заготовок хімічними елементами (алюмінієм, хромом, кремнієм, бором і ін.)
Метали і сплави піддають випробуванням на міцність і твердість. Під міцністю розуміють опір руйнуванню під дією зовнішніх сил. Її визначають по статичних випробувань на розтяг. Міцність характеризують межею міцності loj, тобто тимчасовим опором на розрив. Тоді:
В
Оскільки початкова довжина зразка (10) при випробуваннях на розтягнення збільшується до 1К, - = ст - відносне подовження,%.
По ньому оцінюють пластичність зразка.
Показником пластичності є і відносне вкорочення матеріалу при стисненні:
В
де ппппк-початкові і кінцеві висоти зразка.
Твердістю називають здатність металу, сплаву чинити опір вдавленню в нього іншого, більш твердого речовини. Твердість змінюють по Брінелем в НБ (вдавливанием в зразки загартованого сталевої кульки); Роквеллу в HRC, HRA (алмазним конусом); Віккерсом в HV (алмазної пірамідою). p> Якщо діючу на зразок силу усунути і в ньому не виявляється залишкова деформація, то таку деформацію називають пружною деформацією. Важливою характеристикою пружних властивостей металів є модуль пружності, який розглядають як міру міцності зв'язків між атомами в твердому тілі. Модуль пружності (ВЈ) кристалічних тіл залежить від відстані між атомами у відповідних напрямках кристалічної решітки.
Практичне значення має зміна структури, властивостей металів, сплавів у процесі пластичної деформації. При гарячої деформації домагаються, щоб розташування волокон в металі збігалося з напрямком основних зусиль при роботі. Зміцнення металу при холодній пластичній деформації називають наклепом. Наклеп супроводжується зміною корозійної стійкості, зростанням електроопору. Разом з тим при холодній деформації безладно орієнтовані кристали повертаються осями найбільшої міцності вздовж напрямки деформації, що й забезпечує високу міцність.
6.2 Приклади виконання завдань
Приклад 1. Використовуючи діаграму стану сурма-свінег (рис. 2), визначити кількісне співвідношення фаз при температурі в точці d.
Рішення. Залежність між числом рівноважних фаз системи (Ф), числом компонентів (К), числом ступенів свободи (С) виражається правилом фаз Гіббса. br/>В
Рис. 2. Діаграма стану сурма-свинець
Числом ступенів свободи (варіантність системи) називають число зовнішніх (температура) і внутрішніх (концентрація) чинників рівноваги системи, які можна змінювати в певних межах, ...
