2 Лаба по материаловедению. Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева
 Скачать 3.31 Mb.
|
|
Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева Кафедра «Материаловедение» Домашняя работа по материаловедению №2 Анализ фазовых превращений в железоуглеродистых сплавах Вариант Выполнил Студент группы С22-ЛА-1 Тевянов Тимур Олегович Проверил Преподаватель Бетина Тамара Александровна Нижний Новгород 2023 год Задание: выполнить анализ фазовых превращений, происходящих при медленном охлаждении из области состояния до комнатной температуры в сплаве состава x1=3,5% C системы железо-углерод  1. Характеристика диаграммы состояния Диаграмма состояния 2-х компонентной системы Fe-C представлена на рис. 1. Метастабильная диаграмма состояния Fe-C-эта диаграмма относится к случаю полной растворимости компонентов в жидком состоянии выше линии ликвидуса ABCD и ограниченной растворимости углерода в железе в твердом состоянии. На диаграмме состояния имеются так же горизонтальные линии трехфазных равновесий при постоянных температурах, где в равновесном состоянии существуют 3 фазы. 1) При tнв происходит перитектическое превращение: Жв+Фн А1 2) При t(ECF) происходит эвтектическое превращение: Жс е(Ае+Ц1)(эвтектика-ледебурит) 3) Аs Э(Фр+Ц)(эвтектоидный перлит) Компоненты-это составляющие сплавов, имеющие свои физические и механические свойства. Компонентами черных металлов являютсяя железо Fe и C углерод. Фазой называется однородная часть системы(сплава), имеющая свои физические и механические свойства, отделенная от других частей поверхностью раздела при переходе через которую хим состав или структура сплава изменяются скачкообразно. Определение и характеристика структурных Составляющих железоуглеродистых сплавов Аустенит-твердый раствор внедрения углерода в y-железе. В растворенном состоянии в сплавах аустенит существует до 727 C Максимальное содержание углерода в твердом растворе 2,14 % Феррит-твердый раствор внедрения углерода в a-железе Образуется при разложении аустенита ниже 911 C Максимальное содержание углерода-0.02 Цементит-хим соединение Fe3C Температура плавления-1600 С Содержание углерода-6.67% Различают 3 вида цементита Первичный-Ц1, образующийся при твердеют жидкости в сплавах с содержанием углерода более 4.3% Вторичный-Ц2, образующийся при разложении аустенита в сплавах, содержащих углерод от 0.8 до 2.14% Третичный-Ц3, образующийся при выделении углерода из феррита при понижении температуры от 727 до 0 С Перлит-эвтектоидная(механическая) смесь феррита и вторичного цементита Содержание углерода-0.8 % Ледебурит-эвтектическая(механическая) смесь аустенита и цементита Содержание углерода-4.3% Запишем фазовые превращения, происходящие при медленном охлаждении сплава Х1, с указанием температур превращений и соответствующих концентрации фаз Изучение диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов Характеристика и определение линий диаграммы состояния АВСД-линия ликвидус начало первичной кристаллизации AHIECF-линия ликвидус-окончание первичной кристаллизации GSE-начало вторичной кристаллизации (перекристаллизация) PSK-окончание вторичной кристаллизации для сталей и перекристаллизации для чугунов, эвтектоидная сталь HIB-перитектическая сталь ECF-эвтектическая горизонталь HJB-перитектическая горизонталь SE-линия растворимости углерода в y-железе PQ-линия растворимости углерода в a-железе Характеристика и определение основных точек диаграммы состояния: Д-температура плавления цементита(1600 С) А-температура плавления чистого железа (1539 С) Е-характеризует предел растворимости углерода в аустените и разделяет диаграмму на стали (левее точки Е) и чугуны (правее точки Е) S-эвтектоидная точка образования механической смеси феррита и вторичного цементита-перлита С- эвтектоидная точка образования механической смеси аустенита и первичного цементита(ледебурита) из расплава; l-перетектическая точка образования твердого раствора аустенита из феррита и жидкости G-температура перехода а-железа в у-железа N-температура перехода у-железа в ծ-железо 2. Анализ фазовых превращений в сплаве X1=3,5%C 2.1 Подсчитаем число степеней свободы С для сплава Х1=3,5%С при различных температурах по правилу фаз С=К-Ф+1 Число компонентов К=2 (железо, углерод) Число фаз Ф и степеней свободы С
2.2 С учетом полученных данных о температурах зарисуем схему кривой охлаждения сплава Х1=3,5%С (рис 1) 3. Количественные расчеты для сплава Х1=3,5%С по правилу отрезков. Правило отрезков в двойных диаграммах состояния можно применить только в двухфазных областях. В точке Y(Ф,Ц) Qф=(x-5/4-5)*100% В точке Х(Ф,Ц) Qa=(4-x/4-5)*100% Qф=(x-5/4-5)*100% Конода (4-5) Qц=(4-x/4-5)*100%    |