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 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: 8418; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию