2231

Железо-углеродистые сплавы

Контрольная

Физика

ОСНОВНЫЕ РАВНОВЕСНЫЕ ФАЗЫ И СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ.

Русский

2013-01-06

18.48 KB

38 чел.

Железо-углеродистые сплавы.

Железо -это металл серебристого цвета, плтоность = 7,86 г/см3. Температура плавления = 1539 градусов. Имеет 2 полиморфных модификации. Fe(альфа) - ОЦК до 911 градусов.

Fe(гамма) - ДЦК свыше 911 градусов.

Свойства железа.

Невысокая прочность.

формула в тетр.

Невысокая твердость

HB=80

Пластичность

Углерод. Плостность = 2,25 гр/см3. Температура плавления = 3500 градусов. Существует 2 модификации Графит и Алмаз.

ОСНОВНЫЕ РАВНОВЕСНЫЕ ФАЗЫ И СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ

1. Жидкая фаза. Это жидкий рствор углеродра в железе.

2. Твердые фазы.

а)Феррит. Твердый раствор углерода в альфа железе. Имеет ОЦК решетку. При комнатной температуре содержит 0,006 углерода. максимальная растворимость составляет 0,02 при температуре 727 градусов. По свойствам аналогичен свойствам чистому железу. Самая мягкая, вязкая и пластичная фаза.

б)Аустенит. Твердый раствор углерода в гамма железе. Имеет ГЦК решетку. Это высокотемпе. Это высокотемпературная фаза существует свыше 727 градусов. Максимальная растворимость углерода 2,14 % при температуре 1147 гралусов. Более прочная и более твердая по сравнению с ферритом

Сигма в = 700

НВ=160.

в)Цемензит. Химическое соединение Fe3C. Содержит 6,67 % углерова. Самая твердая и хрупкая фаза. НВ=800.

Ц1образуется из жидкой фазы при кристаллизации.

Ц2 образуется из аустенита при его рападе.

Ц3 образуется при распаде феррита.

Фазы являются структурными составляющими.

г) Перлит пластинчатый(эвтектоид). Механическая смесь феррита и цементита. Содержит 0,8% углерода. Образуется из аустенита при температуре 727 градусов. Самая прочная структура. Сигма в = 800МПа, НВ = 160-200. Пластичность 12%

д)Ледебурит(эвтектика) - Это механическая сместь 2-ух фаз аустенита и цементита. Содержит 4,7% углерода. Образуется при температуре 1147 градусов из жидкой фазы. Очень твердый и хрупкий, НВ=700.

Перлит и ледобурит являются структкрными составляющими.

Условные обозначения структур.

в тетр.

Диаграмма состояния ЖЕЛЕЗО-УГЛЕРОД.

Диаграмма представляет собой графическое изображение состояние сплавов. Построенна в координатах концентрация углерода, температура.

в тетр.

Анализ диаграмма железо-углерода.

Характерные фазовые точки диаграммы.

Точка (а) - 1539 градусов, точка плавления чистого железа.

Точка (д) - 1252 градуса, температура плавления цементита.

Точка(с) - 1147 градусов.4,3% углерода, точка эвтектики(образуется ледебурит)

точка(s) - 727 градусов, образуется эвтектоид. Эвтектоидная точка.

точка(G) -911 градусов, точка полиморфного превращения феррум альфа, ферум гамма.

Точка(Е) - 1147 градусов, точка максимального содержания углерода в аустените.

Точка(п) 0,02 углерода, 727 градусов, точка максимального содержания углерода в перите.

точка(q) углерода 0,006, точка содржания угерода в феррите при комнатной температуре.

Точка(l) точка содержания углерода в цементите, она не зависит от температуры.

Основные линии фазовых превращений.

линия ACD - линия ликвидус, выше этой линии сплавы находятся в жидком состоянии, ниже в жидко-твердом.

Линия AECF -солидус, выше этой линии сплавы находятся в жидко-твердом, ниже в твердом.

Линия ECF - линия эвтектики.

Линия PSC - Эвтектоидная линия. в точке S образуется эвтектоид.

Линия SE - линия переменной растворимости углерода в аустените

Линия PQ - линия переменной растворимости углерода в Феррите.

Линия SG - линия начала образования феррита из аустенита.

Линия PG - линия конца превращения аустенита в феррит.

Основные фазовые области диаграммы.

Однофазные области.

1. Жидкий раствор углерода в железе. Выше линии ликвидус.

2. Аустенитная область между точками A,E,S,G.

3. Ферритная область между точками Q,P,G/

Двухфазные области.

1. Жидкость + аустенит мжду точками A,C,E.

2. Жидкость + цементит между точками D,C,F.

3. Аустенит + феррит между точками P,G,S.

4. Аустенит + цементит между точками S,E,F,K.

5. Феррит + цементит между точками Q,P,K,L.

Практическое значение диаграммы железо-углерод.

1.Механические свойтсва сплавов определяются микроструктурой. Зная свойства стуктурынх составляющих можна судить о свойтсвах сплавов.

2. Она позволяет судить о фазовых и имкроструктурных превращениях сплавов при медлнном нагреве и медленном охлаждении.

3. По ней можно определить оптиальные температуры нагрева сталлей под обработку металла давлением.

4. По ней можно определить оптимальные температуры нагрева сплавов под термообработку.

Сплавы с содержанием углерода до 2,14% называются сталлями, а свыше называются чугунами.

Влияние углерода на свойства сталлей равновесного сотояния.

В тетр.

1. С увеличением содежания углерода растет твердость, так как увиличивается количество цементита. Цементит самая твёрдая структура.

2. С увеличением содржания углерода растёт прочность до 0,8% углерода. При содержание углерода 0,8% максимальная прочность, так как структура перлит самая прочная. ПРи дальнейшем увеличении углерода свыше 0,8 прочность падает. так как при медленном охлаждении цементит сталли попадает по границам зёрен перлита в виде сетки.

3. Пластичность дельта и ударная вязкость падают, так как уменьшается количестов перлита. Феррит самя пластичная и вязкая фаза.

Изменнение технологический свойств с увеличением содержания углерода.

1.Литейные свойства.

2. Холодная обработка металла давлением.

3. Свариваемость.

4. Обрабатываемость резанием.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2158. Свеклоуборочные машины 1.35 MB
  Цель работы: овладеть знаниями по устройству, технологическому процессу и регулировкам корнеуборочной машины КС-6Б. Устройство и принцип работы лабораторной установки.
2159. Теоретические вопросы генной инженерии 408.38 KB
  Трансгенные организмы. Особенности трансформации у про – и эукариот. Банки генов. Особенности репликации ДНК у про – и эукариот. Доказательства полуконсервативного способа репликации ДНК. Губки и кишечнополостные как низшие многоклеточные. Сочетание в их строении и физиологии архаичных и ароморфных черт. Сравнительная характеристика пищеварительной системы в различных типах беспозвоночных. Основные направления ее эволюции.
2160. Прикладная теория цифровых автоматов 4.51 MB
  Общая постановка задачи синтеза комбинационных схем. Особенности синтеза многоуровневых схем. Интерпретация основных понятий теории вероятностей на основе теории множеств. Равномерное распределение непрерывной случайной величины. Характеристики СМО с абсолютными приоритетами. Однопросмотровый, двухпросмотровый и многопросмотровый ассемблеры. Объекты ядра в ОС Windows. Базовый логический элемент транзисторно-транзисторной логики.
2161. Теория химии. Органическая и неорганическая химия и методика ее преподавания 3.36 MB
  Расчетные химические задачи, их типы. Внеклассная работа по химии, её принципы, формы, направления. Политехнизация знаний по химии. Общая характеристика разбавленных растворов неэлектролитов. Производные карбоновых кислот: соли, галогенангидриды, ангидриды, эфиры, амиды и их взаимные переходы. Механизм реакции этерификации.
2162. Фізика. Теорія и практика фізичних процессів 9.24 MB
  Порівняйте основні властивості біполярних і польових транзисторів з ізольованим затвором. Обґрунтуйте переваги використання транзисторів інтегральних мікросхем з бар`єром Шотткі. Проаналізуйте умови стаціонарної генерації випромінювання напівпровідникових лазерів. Як зміниться критична густина струму, якщо ширина робочого тіла інжекційного лазера зміниться вдвічі.
2163. Технологические процессы в машино-строении 8.29 MB
  Элементы теплофизики металлургических и литейных процессов. Метод точечных источников тепла. Выравнивание температуры в неограниченном стержне. Оценка потерь тепла через стены шахтной печи при стационарном теплообмене с окружающей средой. Кинематические и геометрические параметры способов обработки резанием. Силы при фрезеровании торцово коническими прямозубыми фрезами.
2164. Определение шага расстановки грузов при укладке трубопровода 16.62 KB
  Цель: Рассчитать шаг расстановки исследуемых чугунных грузов при укладке нефтепровода через болото.
2165. Проверка подземного и наземного (в насыпи) трубопровода на прочность и недопустимость пластических деформаций 24.5 KB
  Цель: Проверка на прочность, на недопустимость пластических деформаций участок магистрального трубопровода с наружным диаметром - Dн и толщиной стенки – δ.
2166. Математическое моделирование тепловых процессов 31.78 KB
  Задание. Разработать математическую модель: процесса теплообмена, позволяющую находить один из параметров процесса в соответствии с вариантом задания.