2 задания. Задание 1 Вычертите диаграмму состояния железокарбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0 С (с применением правила фаз),
 Скачать 76.97 Kb.
|
|
Задание 1 Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0 °С (с применением правила фаз), для сплава, содержащего 3,1% углерода. Для заданного сплава определите состав фаз, их количество и процентное содержание компонентов в фазах при температуре 930 ºС.  Сплав, содержащий 3,1% С называется доэвтектическим чугуном. Кривая охлаждения:   Превращения, протекающие при охлаждении 1. Кристаллизация аустенита из жидкости Ж3,2А2,14 2. Кристаллизация из оставшейся жидкости эвтектики (ледебурита), состоящей из кристаллов аустенита и цементитаЖ4,3 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). В данном сплаве при охлаждении до температуры первой точки (т.1) никаких фазовых превращений не происходит, идет простое физическое охлаждение жидкости. По правилу фаз Гиббса: С = К – Ф + 1 (К – число компонентов, Ф число фаз при данной температуре), если система двухкомпонентная и фаза только одна – жидкость, то С = 2 – 1 + 1 = 2. Это означает, что сплав, находясь выше линии ликвидус, остается в однофазном состоянии, при одновременном изменении температуры и концентрации, состояние сплава не меняется, он остается в жидком состоянии. Далее, при пересечении температуры первой точки (т.1) (линия ликвидус) начинается процесс кристаллизации с выделения твердой фазы аустенита. Этот процесс по правилу фаз идет в интервале температур, так как: С = 2 – 2 + 1 = 1, то есть двухфазное состояние может сохраняться при изменении температуры или концентрации компонентов в фазах. Однако каждой температуре будут соответствовать определенные концентрации компонентов в фазах, то есть в этом случае температура сплава изменяется, сплав охлаждается. Задание 2 Вычертить диаграмму изотермического превращения аустенита для стали А20. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение заданной твердости. Укажите как называется этот режим, опишите сущность превращений и получаемую структуру. Сталь А20 – доэвтектоидная сталь  Диаграмма изотермического распада аустенита в доэвтектоидиой стали А20 (схема): А — устойчивый аустенит; переохлажденный аустенит; Ф — феррит; К — карбид. В случае непрерывного охлаждения избыточный феррит начинает образовываться при переохлаждении аустенита ниже точки А3 и продолжает зарождаться и расти до температур ниже точки А1. При росте феррита углерод накапливается в аустените перед фронтом превращения, так как феррит почти не содержит углерода. При температурах ниже А1 в этих обогащенных углеродом участках аустенита могут зародиться цементитный кристалл и соответственно перлитная колония. Для этого состав аустенита не обязательно должен достигать концентрации 0,8% С. В перлите (сорбите, троостите), образовавшемся из аустенита с содержанием менее 0,8% С, увеличена доля ферритных промежутков. |