Вариант 25. Список использованной литературы 15

• Название: Список использованной литературы 15
• Дата: 30.12.2019
• Размер: 203.84 Kb.
• Имя файла: Вариант 25.docx
• Тип: Документы; #102576
• страница: 1 из 3

СОДЕРЖАНИЕ

1.Детали из меди, штампованные в холодном состоянии, имели низкую пластичность. Объясните причину этого явления и укажите, каким способом можно восстановить пластичность. Назначьте режим термообработки и опишите какие изменения структуры и свойств при этом происходят (температура плавления меди 1083°С). 3

2.Вычертите диаграмму состояния железо – карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурны прекращения в сплаве, содержащем 2,9% углерода, при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Укажите название и структуру сплава при комнатной температуре. По правилу Курнакова определите количественное соотношения фаз в сплаве при температуре 1200оС. 5

3.Изделия из стали 45 требуется подвергнуть улучшению. Используя диаграмму состояния железо - карбид железа, назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали после обработки. 9

4.Для отливки деталей автомобилей и ряда машин, работающих в условиях динамических нагрузок, используют ковкие чугуны. Выберите марку чугуна, укажите состав, обработку, структуру и механические свойства. 10

5.Дайте общую характеристику термореактивных пластмасс (свойства, особенности и пр.). Приведите примеры важнейших реактопластов. 13

Список использованной литературы 15

1. Детали из меди, штампованные в холодном состоянии, имели низкую пластичность. Объясните причину этого явления и укажите, каким способом можно восстановить пластичность. Назначьте режим термообработки и опишите какие изменения структуры и свойств при этом происходят (температура плавления меди 1083°С).

Холодной деформацией называют такую, которую проводят при температуре ниже температуры рекристаллизации. Поэтому холодная деформация сопровождается упрочнением (наклепом) металла.

Наклеп – изменение структуры и свойств металлического материала, вызванное пластической деформацией.

В результате пластической деформации происходит искажение кристаллической решетки, зерна металла деформируются и приобретают определенную ориентировку.

В реальном металле сдвиг при пластической деформации происходит в результате перемещения дислокаций по кристаллу. Однако пластическая деформация вызывает появление и накопление в металле новых дислокаций. Плотность дислокаций в недеформированном металле составляет 10⁶-10⁸ на 1 см², после деформации в этом же металле она достигает 10¹⁰-10¹² на 1 см². Накопление дислокаций в деформированном металле затрудняет и тормозит передвижение их по кристаллу, что в свою очередь вызывает сопротивление деформации со стороны металла, т. е. упрочнение.

Нагрев деформированного металла (для меди до 400°С) ведет к повышению подвижности атомов, и среди вытянутых зерен идет интенсивное зарождение и рост новых равновесных свободных от напряжений зерен. Новые зерна растут за счет старых, вытянутых, до их столкновения друг с другом и до полного исчезновения вытянутых зерен. При нагреве по достижении температуры начала рекристаллизации предел прочности и особенно текучести резко снижаются, а пластичность увеличивается. Для устранения наклепа необходим отжиг, который для меди проводится при температуре 550-600 °С.

Основные цели отжига: перекристаллизация стали (измельчение зерна), снятие внутренних напряжений, снижение твердости и улучшение обрабатываемости.

2. Вычертите диаграмму состояния железо – карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурны прекращения в сплаве, содержащем 2,9% углерода, при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Укажите название и структуру сплава при комнатной температуре. По правилу Курнакова определите количественное соотношения фаз в сплаве при температуре 1200^оС.

Первичная кристаллизация сплавов системы железо-углерод начинается по достижении температур, соответствующих линии  ABCD (линии ликвидус), и заканчивается при температурах, образующих линиюAHJECF (линию солидус).

При кристаллизации сплавов по линии АВ из жидко­го раствора выделяются кристаллы твердого раствора углерода в α-железе (δ-раствор). Процесс кристаллиза­ции сплавов с содержанием углерода до 0,1 % заканчи­вается по линии АН с образованием α (δ)-твердого раст­вора. На линии HJB протекаетперитектическое превращение, в результате которого образуется твердый раствор углерода в γ-железе, т. е. аустенит. Процесс первичной кристаллизации сталей заканчивается по линии AHJE.

При температурах, соответствующих линии ВС, из жидкого раствора кристаллизуется аустенит. В сплавах, содержащих от 4,3 % до 6,67 % углерода, при темпера­турах, соответствующих линии CD, начинают выделяться кристаллы цементита первичного. Цементит, кристал­лизующийся из жидкой фазы, называется первичным. B точке С при температуре 1147°С и концентрации углерода в жидком растворе 4,3 % образуется эвтектика, которая называется ледебуритом. Эвтектическое превращение с образованием ледебурита можно записать формулой ЖР_4,3Л[А_2,14+Ц_6,67]. Процесс первичной кристаллизации чугунов заканчивается по линии ECF образованием ледебурита.

Таким образом, структура чугунов ниже 1147°С будет: доэвтектических – аустенит+ледебурит, эвтектических – ледебурит и заэвтектических – цементит (первичный)+ледебурит.

Превращения, происходящие в твердом состоянии, называются вторичной кристаллизацией. Они связаны с переходом при охлаждении γ-железа в α-железо и распадом аустенита.

Линия GS соответствует температурам начала превращения аустенита в феррит. Ниже линии GS сплавы состоят из феррита и аустенита.

Линия ЕS показывает температуры начала выделения цементита из аустенита вследствие уменьшения растворимости углерода в аустените с понижением температуры. Цементит, выделяющийся из аустенита, называется вторичным цементитом.

В точке S при температуре 727°С и концентрации углерода в аустените 0,8 % образуется эвтектоиднаясмесь состоящая из феррита и цементита, которая называется перлитом. Перлит получается в результате одновременного выпадения из аустенита частиц феррита и цементита. Процесс превращения аустенита в перлит можно записать формулой А_0,8П[Ф_0,03+Ц_6,67].

Линия PQ  показывает на уменьшение растворимости углерода в феррите при охлаждении и выделении цементита, который называется третичным цементитом.

Следовательно, сплавы, содержащие менее 0,008% углерода (точкаQ), являются однофазными и имеют структуру чистого феррита, а сплавы, содержащие углерод от 0,008 до 0,03% – структуру феррит+цементит  третичный и называются техническим железом.

Доэвтектоидные стали при температуре ниже 727ºС имеют структуру феррит + перлит изаэвтектоидные – перлит + цементит вторичный в виде сетки по границам зерен.

В доэвтектических чугунах в интервале температур 1147–727ºС при охлаждении из аустенита выделяется цементит вторичный, вследствие уменьшения растворимости углерода(линия ES). По достижении температуры 727ºС (линия PSK) аустенит, обедненный углеродом до 0,8% (точка S), превращаясь в перлит. Таким образом, после окончательного охлаждения структура доэвтектическихчугунов состоит из перлита, цементита вторичного и ледебурита превращенного (перлит+цементит).

Структура эвтектических чугунов при температурах ниже 727ºС состоит из ледебурита превращенного.Заэвтектический чугун при температурах ниже 727ºС  состоит из ледебурита превращенного и цементита первичного.