ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ (чугун С = 6,25) И МИКРОСТУРНЫЙ АНАЛИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В РАВНОВЕСН. Построение диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов и микростурный анализ углеродистых сталей в равновесном состоянии
 Скачать 425.11 Kb.
|
|
ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ И МИКРОСТУРНЫЙ АНАЛИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ. Цель работы. Ознакомиться с диаграммой состояния железоуглеродистых сплавов и изучить природу превращений в углеродистых сталях при медленном непрерывном охлаждении. Изучить микроструктуру углеродистых сталей в равновесном состоянии. Изучить влияние содержания углерода на механические свойства медленно-охлажденных сталей. Задание. Построить диаграмму состояния системы Fe-Fe3C. Построить кривую охлаждения для сплава с содержанием углерода, указанным преподавателем (С = 6,25%). Исследовать с использованием микроскопа контрольные шлифы сталей, определить их фазовый состав, структуру и примерное содержание углерода. Зарисовать микроструктуры исследованных сталей.  Рис. Диаграмма состояния системы «железо—углерод». Диаграмма состояния железо-углерод (цементит) - это графическое отображение фазового состава и структуры сплавов в зависимости от концентрации углерода и температуры. При рассмотрении кристаллизации какого-либо сплава необходимо провести из точки, отвечающей составу сплава, вертикаль до области жидкой фазы, обозначить все точки пересечения вертикали с линиями диаграммы, т.е. критические точки сплава, и, зная фазовые превращения в соответствующих точках, рассмотреть формирование микроструктуры сплава. Сплав, содержащий 6,25 %С – заэвтектический белый чугун. Строим кривую охлаждения данного чугуна.  «Чугунная» часть диаграммы Кривая охлаждения В заэвтектических чугунах кристаллизация начинается с выделения из жидкого раствора кристаллов первичного цементита. В данном сплаве цементит первичный выделяется в интервале температур точек 1—2, при этом состав жидкой фазы меняется по линии DC диаграммы и при температуре эвтектического превращения (точка 2 на линии ЕСF) жидкость приобретает состав точки С (4,3 %). Оставшаяся часть жидкости этого состава (ее количество определяется отрезком 2-F) претерпевает эвтектическое превращение с образованием ледебурита — эвтектической смеси аустенита с цементитом. При последующем охлаждении из аустенита, как входящего в структуру ледебуритной эвтектики, так и структурно свободного, выделяется вторичный цементит. Цементит, выделившийся из структурно свободного аустенита, образует самостоятельную составляющую. Цементит же, выделяющийся из аустенита ледебурита, наслаивается на уже имеющиеся в ледебурите цементитные частицы. При температуре эвтектоидного превращения (линия PSK — 727 °С) аустенит, концентрация углерода в котором становится равной 0,87 %, претерпевает эвтектоидное превращение, т.е. распадается с образованием эвтектоидной смеси феррита с цементитом — перлита. При этом аустенит, входящий в состав ледебурита, также превращается в перлит, поэтому ледебурит при температуре выше 727 °С представляет собой смесь цементита с аустенитом, а ниже этой температуры — цементита с перлитом (ледебурит превращенный). Рассмотренные превращения можно записать, начиная с точки 2:  Типичная структура белого заэвтектического белого чугуна представлена на рис. Основное поле ледебурита пронизывают крупные, прямолинейные выделения первичного цементита, выделившегося из жидкой фазы.  Рис. Микроструктура белого заэвтектического чугуна. |