Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Построение кривых охлаждения сплавов заданной концентрации с использованием диаграммы состояния





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 16000 С с описанием фазовых превращений, происходящих в сплаве.

Сплав до температуры 14500 С (точка 1) находится в жидком состоянии. Кристаллизация его начинается при 14500 С с выделением из жидкого раствора кристаллов аустенита.

Кристаллизация сплава заканчивается в точке 2 (12500 С). В интервале температур 1250 – 9500 С (точки 2, 3) сплав охлаждается, не претерпевая никаких изменений. При охлаждении сплава ниже 9500 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 7270 изменяется согласно линии ES от точки 3 к точке S:

А(3-S) ® ЦII

При температуре 7270 С (точка 4) в сплаве происходит эвтектоидное превращение. Аустенит (0,8 % С) распадается на феррито-цементитную смесь – перлит:

АS Фр + Цк

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(р-Q) ЦIII

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 1 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,оС 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,оС   727°С727°С °С °С Фазы, находящиеся в равновесии Название превращения Взаимодействие фаз
НВ ЖВ + δН + AJ Перитектическое ЖB + δН ↔А
ЕР ЖС + АЕ + ЦF Эвтектическое ЖC↔АE + ЦF (ледебурит)
E’F’ ЖС + АЕ + Гр Эвтектическое ЖC↔АE + C (графитная эвтектика)
PSK АS+ ФР+ ЦК Эвтектоидное АS↔ФP + Цк (перлит)
P’S’K’ АS+ ФP+ Гр Эвтектоидное АS↔ФP + 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

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 910o 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,0С  
t1 t2 t1 t2
I.   0,05   13. 1,6
2.   0,12   14. 2,3
3.   0,16   15. 2,5
4.   0,20   16. 2,8
5.   0,35   17. 3,0
6.   0,40   18. 3,5
7.   0,50   19. 3,8
8.   0,60   20. 4,2
9.   0,80   21. 4,5
10.   1,00   22. 5,0
II.   1,20   23. 5,5
12. 1,40 24. 6,0

Лабораторная работа №7








Date: 2015-07-24; view: 3316; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.009 sec.) - Пожаловаться на публикацию