материаловедение железоуглерод. ДЗ1 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Пряничников Антон ФО-200006. Пряничников Антон фо200006 Вычертите диаграмму состояния системы SbTe
 Скачать 89.22 Kb.
|
|
Задание 1 Пряничников Антон ФО-200006 Вычертите диаграмму состояния системы Sb-Te  а) дайте определение фазы α, β в этой системе; α – твердый раствор Te в Sb; β - твердый раствор Te в Sb; б) опишите фазовые превращения в сплаве с 20 % Te, 80 % Sb при охлаждении; В сплавах системы имеет место перитектическое превращение при температуре 540 °С и эвтектическое при температуре 424 °С Вследствие этого до 580 °С расплав находится в жидком состоянии, после в нем начинают появляться кристаллы Sb, при температуре 424 °С градуса состав представляет собой твердые зерна компонента Sb, между которыми затвердевает последнее количество расплава с составом, соответствующим точке 20. в) определите для заданного сплава: • химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 500, 540, 650 oC; 650 oC – жидкость 540 oC – 30% Te, 70% Sb 500 oC – 55% Те, 45% Sb; • количество жидкой фазы в процентах при температуре 570 оС; Количество фаз при температуре 570 оС определяется по правилу рычага (длины отрезков пропорциональны содержанию Te): Альфа фаза – 4/5 = 80% Бета фаза – 80% • структурные составляющие при комнатной температуре. При комнатной температуре представляет собой твердые зерна компонента Sb в Te. 2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):  а) дайте определение фазы феррит и цементит в этой системе; Цементит – это химическое соединение Fe3C. Хрупкая, очень твердая фаза. Феррит - твердый раствор углерода в α-железе (α-феррит). Имеет объёмно-центрированную кубическую кристаллическую решётку (ОЦК). Является фазовой составляющей других структур, например, перлита, состоящего из феррита и цементита. Относительно мягкая и платичная фаза. б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 5,5 % при охлаждении; При температуре выше 1400 °С (точка 1 ) сплав находится в жидком состоянии. При охлаждении заданного сплава (5,5 % С) в точке 1 начинается выделение (кристаллизация) Цементита первичного из Жидкости. При охлаждении в интервале температур между точками 1 и 2 кристаллы цементита будут расти, а концентрация углерода в жидкости — уменьшаться (изменятся по линии 1С от 5,5% до эвтектического состава с содержанием углерода 4,3%). В указанном интервале температур (1400÷1145 оС) в равновесии будут находится две фазы (Жидкость и Цементит). При температуре 1145 оС (точка 2) сплав претерпевает эвтектическое превращение. При этом происходит затвердевание (кристаллизация) всего оставшегося расплава с образованием эвтектики (Ледебурита). В состав эвтектики входит Аустенит и Цементит. Схема превращения: Ж4,3 - Л(А2,14+Ц 6,67) При дальнейшем охлаждении между точками 2 (1145 оС) и 3 (721 оС) из Аустенита, входящего в состав ледебурита, будет выделяться Цементит вторичный. Содержание углерода в Аустените будет изменятся по линии ES диаграммы (от 2,14% при 1145 оС до 0,8% при 721 оС). В указанном интервале температур в равновесии находится две фазы- Цементит и Аустенит. При температуре 721 °С (точка 3 на кривой охлаждения) весь аустенит который входит в состав эвтектики претерпевает эвтектоидное превращение, при котором образуется эвтектоид (Перлит). Причина превращения-аллотропическое превращение железа (gFe - aFe). Схема превращения А0,8 - П(Ф0,02+ Ц6,67) При 721 оС в равновесии находится три фазы-Феррит, Цементит и Аустенит. При дальнейшем охлаждении ниже 721°С в результате уменьшения растворимости углерода в Феррите (по линии PQ) выделяется Цементит третичный (ЦІІІ). в) определите для заданного сплава: • химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах эвтектоидной, 1300, 1500 оС ; • при эвтектоидной (721ºС) – аустенит состава точки S (содержит 0,8% углерода); Феррит состава точки Р; Цементит. • 1300ºС – жидкость состава точки b (содержание углерода 5%); Цементит (содержит 6,67% углерода) • 1500 ºС – жидкость с содержанием углерода 5,5% (точка а) • количество каждой фазы в процентах при температуре 900 oC; Находим по правилу рычага Содержание Аустенита: Q(A)=ge/fe=(6.67-5.5)/(6.67-1.2)=20% Содержание Цементита: Q(Ц)=fg/fe=(5.5-1.2)/(6.67-1.2)=80% • структурные составляющие при комнатной температуре. Структура сплава с 5,5% углерода (заэвтекитического чугуна) состоит из цементита первичного и ледебурита и изображена на рис.  Рис. - Микроструктура белого заэвтектического чугуна |