Пример выполнения задания по кривым охлаждения. Вычертите диаграмму состояния железоцементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,6 С.
 Скачать 3.06 Mb.
|
|
Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,6 % С. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?  Сплав с содержанием углерода 0,6 % называется доэвтектоидной сталью. В исходном состоянии сталь имеет структуру, состоящую из зерен феррита (твердый раствор внедрения углерода в ОЦК-решетке железа) и зерен перлита (механическая смесь из феррита и цементита).   Микроструктура доэвтектоидной стали (но это не сталь с содержанием 0,6 % С, здесь примерно 0,4 %С) Для того, чтобы проследить, какие превращения претерпевает сплав (сталь 60) при охлаждении, проведем линию сплава и пронумеруем точки пересечения линии сплава с линиями диаграммы. Это и есть критические точки. Критическая точка – это температура, при которой начинается, заканчивается или полностью протекает фазовое или другое превращение в сплаве. На кривых охлаждения им соответствуют остановки или линии перегиба. 1 – температура Ликвидус (линия AВCD) – при охлаждении начинается процесс кристаллизации, из жидкого раствора выпадают кристаллы аустенита; 2 – температура Солидус (линия AECF ) – при охлаждении заканчивается кристаллизация аустенита; 3 – критическая точка А3 (линия GS) – температура начала выделения феррита из аустенита; 4 – критическая точка А1 (линия PSK) – превращение (распад) оставшегося аустенита в перлит – эвтектоидное превращение; 5 – (на диаграмме не обозначена) – магнитное превращение цементита – 210С Превращения, протекающие при охлаждении (цифры рядом с буквами обозначают содержание углерода в данной фазе)1. Кристаллизация аустенита из жидкости Ж0,6 А0,6 (в интервале 1–2) 2. превращение части аустенита в феррит (путем полиморфного превращения): А0,6 Ф0,02 (в интервале 3–4) При этом оставшаяся часть аустенита обогащается по углероду до 0,8 %, согласно правилу отрезков. 3. Эвтектоидное превращение оставшейся части аустенита А0,8 П0,8 (Ф0,02 + Ц6,67) (на кривой охлаждения – горизонтальная линия 4–4/) 4. Выделение избыточного цементита третичного (ЦIII) из феррита: Ф0,02 Ц6,67 Кривая охлаждения:  Равновесная структура этого сплава – смесь феррита и перлита (рис. в начале) Количественное оотношение феррита и перлита можно определить следующим образом (и нарисовать схему структуры надо в соотвествии: Это только для доэвтектоидных стей 0,8 % С 100 % перлита 0,6 % С % перлита для данной марки стали   – это столько перлита содержится в стали с 0,6 % углеродаВычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,8 % С. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?  Кривая охлаждения:
Превращения, протекающие при охлаждении1. Кристаллизация аустенита из жидкости Ж0,8 А0,8 2. Эвтектоидное превращение А0,8 П0,8 (Ф0,02 + Ц6,67) Сплав с содержанием углерода 0,8 % называется эвтектоидная сталь. Равновесная (окончательная) структура этого сплава – перлит (механическая смесь феррита и цементита).   Вычертите диаграмму состояния железоцементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?  Кривая охлаждения  Превращения, происходящие при охлаждении сплава от жидкого состояния до комнатной температуры 1. Кристаллизация аустенита из жидкости (от 1 до 2) Ж1,0 А1,0 2. Выделение избыточного цементита вторичного из аустенита (от 3 до 4) А1,0 А0,8+ Ц6,67 3. Эвтектоидное превращение (4–4/) А0,8 П0,8 (Ф0,02 + Ц6,67) Формирование структуры  от 2 до 3  от 3 до 4 сначала   В интервале 4…4/ присмходит распад аустенита на (Ф-Ц)-смесь  Сплав, содержащий 1,0 % С – это заэвтектоидная сталь. Структура при комнатной температуре – перлит + цементит вторичный Структура после медленного охлаждения – перлит и цементит вторичный в виде сплошной цементитной сетки, что является браком. Здесь по правилу отрезков можно определить количественное соотношение перлита и цементита. За основу берётся отрезок РSК. Количество цементита =  Здесь учтен весь цементит: в составе перлита + в виде вторичного Это мы рассматривали на практическом занятии Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?  Сплав, содержащий 3,2 % С называется доэвтектическим чугуном. Кривая охлаждения:  Превращения, протекающие при охлаждении1. Кристаллизация аустенита из жидкости Ж3,2А2,14 2. Кристаллизация из оставшейся жидкости эвтектики (ледебурита), состоящей из кристаллов аустенита и цементита Ж4,3 Л4,3 (А2,14 + Ц6,67) 3. Выделение избыточного цементита вторичного (ЦII) из аустенита А2,14 Ц6,67 4. Эвтектоидное превращение А0,8 П0,8 (Ф0,02 + Ц6,67) 5. Выделение избыточного цементита третичного (ЦIII) из феррита Ф0,02 Ц6,67 Равновесная структура состоит из перлита (П), ледебурита (Л) и цементитаII (ЦII). |
