Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2018-01-04 | 915 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Формирование фаз или структур в сплавах можно изучить, рассматривая по диаграмме процессы, происходящие в них при охлаждении или нагреве.
Для этого необходимо на оси концентраций найти процентное содержание углерода, соответствующее заданию и провести вертикальную линию сплава (ординату). Точки пересечения линии сплава с точками диаграммы являются критическими точками, которые необходимо обозначить индексами: 1, 2, 3 и т.д. Точка 1 всегда должна находиться на линии ликвидус.
Рядом с диаграммой начертить график охлаждения данного сплава в координатах «время-температура», показав связь критических точек на диаграмме и графике (время при этом откладывается произвольно), и описать сущность превращений, происходящих в сплаве при медленном охлаждении.
В качестве примера проследим за формированием структур сплава с содержанием углерода 1,5 % при медленном охлаждении с 1600о С с описанием фазовых превращений, происходящих в сплаве.
Сплав до температуры 1450о С (точка 1) находится в жидком состоянии. Кристаллизация его начинается при 1450о С с выделением из жидкого раствора кристаллов аустенита.
Кристаллизация сплава заканчивается в точке 2 (1250о С). В интервале температур 1250 – 950о С (точки 2, 3) сплав охлаждается, не претерпевая никаких изменений. При охлаждении сплава ниже 950о С (точка 3) аустенит с концентрацией углерода 1,5 % становится пересыщенным. Избыточный углерод из зерен аустенита диффундирует к их границам и выделяется в виде цементита вторичного. Концентрация углерода в аустените при охлаждении сплава от 950 до 727о С изменяется согласно линии ES от точки 3 к точке S:
А 3-S ® Ц II
При температуре 727о С (точка 4) в сплаве происходит эвтектоидное превращение. Аустенит (0,8% С) распадается на феррито-цементитную смесь – перлит:
|
А S Ф Р + Ц К
С понижением температуры сплава ниже 7270 С растворимость углерода в феррите уменьшается (линия PQ). В связи с этим избыточный углерод из феррита выделяется в виде цементита третичного:
Ф P-Q Ц III
Однако выделяющийся цементит третичный в структуре стали металлографически не различается, т.к. сливается с цементитом эвтектоида. В структуре сплава с концентрацией углерода 1,5 % при комнатной температуре наблюдаются зерна перлита, окаймленные тонкой сеткой цементита вторичного.
При построении кривой охлаждения необходимо учитывать следующие закономерности: если охлаждается одна фаза - кривая охлаждения имеет вогнутый вид; если одновременно существуют две фазы –выпуклый вид; если одновременно существуют три фазы –на кривой охлаждения появляется горизонтальная площадка.
Рис.6.2.. Схема для изучения превращений, происходящих в сплаве I при охлаждении: а – диаграмма состояния; б – кривая охлаждения (кристаллизации) сплава и конечная структура
Таблица 6.1.
Характерные точки диаграммы состояния Fe-Fe3C
Обозначение точки | Температура,о С | Содержание углерода,% |
А | ||
Н | 0,1 | |
J | 0,16 | |
B | 0,51 | |
N | ||
D | 6,67 | |
E | 2,14 | |
C | 4,3 | |
F | 6,67 | |
G | ||
P | 0,02 | |
S | 0,8 | |
K | 6,67 |
Таблица 6.2.
Линии трехфазного равновесия
Индекс линии | Температура,о С 727°С727°С °С °С | Фазы, находящиеся в равновесии | Название превращения | Взаимодействие фаз при охлаждении сплава |
НВ | Ж В + δ Н + A J | Перитектическое | Ж B + δ Н ↔А | |
ЕР | Ж С + А Е + Ц F | Эвтектическое | Ж C ↔А E + Ц F (ледебурит) | |
E’F’ | Ж С + А Е + Гр | Эвтектическое | Ж C ↔А E + C (графитная эвтектика) | |
PSK | А S + Ф Р + Ц К | Эвтектоидное | А S ↔Ф P + Ц К (перлит) | |
P’S’K’ | А S + Ф P + Гр | Эвтектоидное | А S ’↔Ф P ’ + Гр |
Порядок выполнения работы и содержание отчета
|
1. Вычертить диаграмму состояния с указанием температур превращений и концентрации углерода характерных точек.
2. Указать фазы и структурные составляющие в различных областях диаграммы.
3. Написать реакции, происходящие при охлаждении сплавов на изотермах.
4. Получить у преподавателя индивидуальное задание (по табл. 6.4) и построить кривую охлаждения заданного сплава с применением правила фаз.
5. Определить составы и весовое количество фаз (в процентах) и структурных составляющих при температурах, указанных в табл. 6. 4.
6. Составить отчет. Содержание отчета: название и цель работы, все пункты, указанные в разделе «Порядок выполнения работы»
Контрольные вопросы и задания
1. Показать линии ликвидус и солидус в системе «железо-углерод».
2. Показать на диаграмме Fе, А, Ф, П, Ц, Л. Что из данных фаз и структурных составляющих изображено на диаграмме линиями, что областями?
3. Показать на диаграмме чистый металл, химическое соединение, твердые растворы, механические смеси.
4. Что происходит в чистом железе при температуре 911o С?
5. Укажите точки максимальной растворимости углерода в А и Ф. Линии предельной ограниченной растворимости углерода в А и Ф.
6. Указать эвтектическую, эвтектоидную, перитектическую точки и написать соответствующие реакции.
7. Что такое полиморфизм (аллотропия)?
8. Каким областям диаграммы соответствует фазовый состав α + Fe3C? γ + Fe3C?
9. Укажите элементы диаграммы (точки, линии, области), соответствующие нонвариантному, моновариантному, бивариантному равновесию.
10. Почему А в точке S (727° С) распадается на ферритоцементитную смесь - перлит? Могут ли быть другие продукты распада аустенита? При какой температуре?
Таблица 6.4
Варианты заданий для построения кривой охлаждения и определения весового количества фаз и структурных составляющих сплава
N п/п | Содержание углерода, % | Температура, ° С | N п/п | Содержа-ние углерода, % | Температура,0 С | |||
t1 | t2 | t1 | t2 | |||||
0,05 | 1,6 | |||||||
0,12 | 2,3 | |||||||
0,16 | 2,5 | |||||||
0,20 | 2,8 | |||||||
0,35 | 3,0 | |||||||
0,40 | 3,5 | |||||||
0,50 | 3,8 | |||||||
0,60 | 4,2 | |||||||
0,80 | 4,5 | |||||||
1,00 | 5,0 | |||||||
1,20 | 5,5 | |||||||
1,40 | 6,0 | |||||||
Лабораторная работа №7
|
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!