Задание Диаграмма состояния Железо-углерод (1). Практическая работа 7 Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
 Скачать 161.75 Kb.
|
|
Практическая работа №7 Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов Цель работы: изучение диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов Задание по работе: 1. Начертить упрощенную диаграмму железо-цементит на миллиметровой бумаге 2 На диаграмме обозначить все фазовые и структурные составляющие данной системы 3. Построить кривые охлаждения для сплавов с содержанием углерода: 1) 0,4% 2) 0,8% 3) 1,5% 4) 3% 5) 5% Подписать каждый участок кривой охлаждения. 4. Для сплавов 1-5 провести анализ фазовых превращений, происходящих при их охлаждении. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Компоненты и фазы системы железо-углерод. Компонентами данной системы являются: железо и углерод. В системе железо-углерод различают следующие фазы: 1) Жидкая фаза (L). 2) Феррит (α) - твердый раствор внедрения углерода в α-железе. 3) Аустенит (γ) - твердый раствор внедрения углерода в γ-железе. 4) Цементит (Fe3C) - химическое соединение железа с углеродом карбид железа. Содержание углерода в цементите составляет 6,67%. По моменту образования в сплаве цементит условно подразделяют на следующие разновидности: Цементит первичный - Fe3C I, который кристаллизуется из жидкой фазы. Цементит вторичный - Fe3C II выделяется из аустенита. Цементит третичный Fe3C III - выделяется из феррита. 5) Ледебурит (γ+ Fe3C) - эвтектика, содержит 4,3 % С и кристаллизуется при температуре 1147ºC. Она представляет собой механическую смесь кристаллов аустенита и цементита. При температурах ниже 727ºC аустенит в системе железо-цементит превращается в перлит. Ледебурит такого состава называется низкотемпературным - [(α+Fe3C) + Fe3C)]. 6) Перлит (α+Fe3C) – эвтектоид, содержит 0,8 % С, образуется при 727 ºC. Перлит представляет собой механическую смесь феррита и цементита -. Эвтектоид в отличие от эвтектики образуется не из жидкой фазы, а из твердой. Он является продуктом эвтектоидного распада аустенита. Существует классификация железоуглеродистых сплавов в зависимости от содержания углерода: сплавы, содержащие менее 0,02% углерода - технически чистое железо, или феррит свыше 0,02% до 2.14 % - углеродистые стали свыше 2.14 % до 6,67% - углеродистые чугуны Таким образом, основным отличием чугунов от сталей является наличие эвтектики - ледебурита. Эвтектоид (перлит) присутствует как в чугунах, так и в сталях. В техническом железе отсутствуют обе двухфазные составляющие - перлит и ледебурит. По отношению к эвтектоиду стали подразделяют на следующие классы: 0,8% углерода - эвтектоидная сталь от 0,02 до 0,8% - доэвтектоидные стали свыше 0,8% до 2,14% - заэвтектоидные стали По отношению к эвтектике чугуны подразделяют на следующие классы: 4,3% углерода- эвтектический чугун от 2,14 до 4,3% - доэвтектические чугуны от 4.3% до 6,67% - заэвтектические чугуны Основные линии диаграммы Fe -Fe3C: АСD - линия ликвидус, AECF - линия солидус ECF - линия эвтектического превращения, или кристаллизации эвтектики - ледебурита. Процесс идет при температуре 1147 ºC и концентрации углерода 2,14%. SE - линия предельной растворимости углерода в аустените PQ - линия предельной растворимости углерода в феррите GS - линия превращения аустенита в феррит PG - линия окончания превращения аустенита в феррит, ниже этой линии находится область однофазного феррита PSK - линия эвтектоидного превращения, или перлитный распад аустенита. Процесс идет при температуре 727 ºC и концентрации углерода в аустените - 0,8 %. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1. Построение диаграммы состояния на миллиметровой бумаге.  2. Построение кривых охлаждения 3. Анализ фазовых превращений, происходящих в железоуглеродистых сплавах при их охлаждении (табл. 1). пример:
Таблица 1 Анализ фазовых превращений, происходящих в железоуглеродистых сплавах при их охлаждении
|