При изучении под микроскопом шлифа доэвтектоидного железоуглеродистого сплава было установлено, что доля площади, занятая перлитом, составляет 75%. Определить содержание углерода в сплаве, его прочность, твердость и деформативность, вычертить диаграмму состояния «железоуглерод». (Решение → 16833)

Заказ №38657

При изучении под микроскопом шлифа доэвтектоидного железоуглеродистого сплава было установлено, что доля площади, занятая перлитом, составляет 75%. Определить содержание углерода в сплаве, его прочность, твердость и деформативность, вычертить диаграмму состояния «железоуглерод».

Решение:

Доля площади занятой перлитом в эвтектоидной стали (0,8%С) – 100%.

Таким образом, можем составить пропорцию:

0,8%С – 100% Х%С – 75% Тогда: Х = 0,8 ∙ 75 / 100 = 0,6% – доэвтектоидная сталь;

Нанесем линию, соответствующую химическому составу сплава, содержащего 0,6%С на диаграмму Fe-Fe3C:

При комнатной температуре доэвтектоидная сталь состоит из феррита и перлита (фазы феррит и цементит).

Феррит (почти чистое железо) обладает магнитными свойствами и является самой пластичной и мягкой составляющей железо-углеродистых сплавов.

Перлит – это этектоидная механическая смесь, состоящая из двух фаз: феррита и цементита. Перлит имеет пластинчатое строение, кристаллы цементита перемежаются с кристаллами феррита.

Цементит – самая хрупкая и твердая (НВ > 800) структурная составляющая. Пластичность цементита ничтожно мала и практически равна нулю, что, вероятно, является следствием сложного строения его кристаллической решетки.

Механические свойства феррита, перлит и цементита приведены в табл.1:

Расчет физико-механических характеристик сплавов выполняют по формуле:

где W – определяемое свойство (НВ, σв, δ); Wi – свойство i-й структурной составляющей (феррита, перлита или цементита), принимаемое по данным табл. 1; Qi – весовая доля или доля площади, занимаемой в структуре i-й составляющей, %.