Вычертите диаграмму состояний сплавов железо – цементит, укажите фазы во всех температурно–концентрационных областях. А также структуры сталей и белых чугунов. Эта часть вопроса выполняется всеми студентами. (Решение → 298)

Заказ №39301

Вычертите диаграмму состояний сплавов железо – цементит, укажите фазы во всех температурно–концентрационных областях. А также структуры сталей и белых чугунов. Эта часть вопроса выполняется всеми студентами. Кроме того, выбрав в соответствии с шифром вариант задания, следует выполнить следующее а) построить для назначенных стали и чугуна кривые охлаждения и описать превращения, совершающиеся в них при медленном охлаждении из расплавленного состояния до комнатной температуры. Указать окончательную структуру. б) выбрать температуру в двухфазной области и определить содержание углерода в фазах, а также их количество. в ) дать определение структурным составляющим, встречающимся в сплавах. Диаграмму состояния железо-цементит представим на рисунке 1.

Сплав, содержащий 0,6%С – сталь 60 Рассмотрим диаграмму состояния железо-цементит и процесс охлаждения сплава, содержащего 0,6% С. Опишем структурные превращения, протекающие в сплаве в результате изменения температуры. Указанный сплав отмечен вертикальной линией, на диаграмме железо-цементит, которая имеет следующие характерные точки (рис.4): 1 – расплав (область жидкого металла); 2 – линия ликвидус; 3 – линия солидус; 4 – критическая точка А3; 5 – критическая точка А1; 6 – соответствует комнатной температуре В области 1 сплав находится в жидком состоянии и до температуры 2 происходит охлаждение расплава. C1 = 2 – 1 +1 = 2 При температуре 2 из расплава начинает выделяться Аустенит (А) и до точки 3 сплав находится в состоянии двух фаз – А+Ж. C2 = 2 – 2 + 1 = 1. В точках от 3 до 4сплав имеет однофазную Аустенитную (А) структуру C3 = 2 – 1 +1 = 2 259 В точке 4 из Аустенита (А) начинает выделяться вторичный Феррит (Ф) и этот процесс продолжается до точки 5. C4 = 2 – 2 + 1 = 1 В точке 5 происходит эвтектоидное превращение, при котором Аустенит распадается на Перлит (П) - механическую смесь Феррита и Цементита (А0,8% → П (Ф + ЦII), C5 = 2 – 3 + 1 = 0. В результате при комнатной температуре в точке 6 сплав имеет структуру Перлита и избыточного Феррита C6 = 2 – 2 + 1 = 1. Выберем температуру (а) 1450 ˚С в двухфазной зоне (А + Ж) и посредством правила отрезков определим количество данных фаз и содержание в них углерода. Через точку (а) проведем горизонтальную линию до встречи с основными линиями диаграммы. Количество расплава (QЖ) определяется как отношение ab/bc*100: ab=6,75 мм bc=35,21мм QЖ= ab 6,75 100 100 19% bc 35,21     Количество аустенита (QА) определяется как: QА=100- QЖ=100-19=81% Состав расплава: (•) с 1,6% С, 98,4% Fе. Состав аустенита (•) b 0,4% С, 99,6% Fе. Сталь 60 имеет следующие структурные составляющие: Аустенит (А) — это твердый раствор углерода в γ- железе. Максимальное содержание углерода в аустените составляет 2,14% (при температуре 1147°С) и 0,8 % при 727 0С. – Феррит (Ф) - твердый раствор углерода в α- железе. Максимальное содержание углерода в феррите составляет 0,02% при температуре 727°С. Твердый раствор углерода в высокотемпературной модификации (Feδ) называют δ- ферритом или ысокотемпературным ферритом.