7082

Изучение фазовых и структурных превращений сиcтемы железо-углерод

Лабораторная работа

Физика

Цель работы - изучение фазовых и структурных превращений сиcтемы железо-углерод, металлографическое исследование микроструктуры углеродистых сталей в равновесной состоянии во взаимосвязи с их механическими свойствами. Основные теоретические с...

Русский

2013-01-14

288 KB

3 чел.

Цель работы - изучение фазовых и структурных превращений сиcтемы железо-углерод, металлографическое исследование микроструктуры углеродистых сталей в равновесной состоянии во взаимосвязи с их механическими свойствами.  

Основные теоретические сведения.

Диаграмма состояния системы «железо-цементит»

  Рис. 1

Фазы в системе "железо-цементит"

При рассмотрении диаграммы "железо-углерод" различат несколько фаз (рис.1):

1. Жидкость (Ж ) - жидкий раствор углерода в железе.

2. Цементит (Ц ) - карбид железа - химическое соединение железа с углеродом   (вертикаль DFKL): первичный , если образуется из жидкости; вторичный- из аустенита; третичный  - из феррита. Цементит содержит 6,67% углерода, имеет плотность 7,69и сложную орторомбическую кристаллическую решетку. Атомы железа образует трехгранные призмы, в центре которых находятся атомы углерода. Цементит до 210°С ферромагнитен, обладает очень высокой твердостью ( НВ > 800 или HRC>65), хрупкостью; при исследовании микроструктуры цементит выявляется по характерному блеску.

3. Феррит ( Ф ) - твердый раствор внедрения углерода в  с предельной растворимостью углерода 0,025% при 727°С (область GPQG).

4. Аустенит (А ) - твердый раствор внедрения углерода в с предельной растворимостью углерода 2,14% при 1147°С (область NJESGN).

Превращения в сплавах системы "железо-цементит"

Три горизонтальных линии на диаграмме характеризуют протекание трех нонвариантных реакций (С=0), когда три фазы находятся в равновесии:

а) перитектическая реакция, протекающая при температуре 1499°С (линия HJB): : она возможна только в сплавах, содержащих от 0,1 до 0,5% углерода (т.е. от точки H до точки В );

в) эвтектическая реакция, протекающая при температуре 1147°С (линия ECF):; жидкость Ж , концентрация которой определяется точкой С (4,3% С ), затвердевая, образует одновременно кристаллы твердого раствора ауствнита ,концентрация которого определяется точкой Е, и кристаллы цементита , в результате образуется эвтектическая смесь , называемая ледебуритом (Л ); эта реакция происходит у всех сплавов, содержащих более 2,14% углерода; ледебурит в интервале температур 1147-727°С состоят на аустенита и цементита, ниже 727°С - из перлита и цементита; среднее содержание углерода в ледебурите всегда постоянно и равно 4,3%;

в) эвтектоидная реакция, протекающая при температуре 727°С (линии PSK):  твердый pacтвop – аустенит с концентрацией, определяемой точкой S, распадается на кристаллы твердого раствора углерода в -железе (феррита) с концентрацией, определяемой точкой Р , и кристаллы цементита; в результате образуется эвтектоидная смесь , называемая п е р л и т о м ( П ); содержание углерода в перлите для всех железоуглеродистых сплавов всегда постоянно и равно 0,8%; эвтектоидная реакция происходит у всех сплавов, содержащих более 0,025% углерода.

Расчет содержания углерода

Перлита 70%

Цементита вторичного 30%

Решение

100% перлита содержат 0,8% C

или

100% цементита содержат 6,67% C

перлита содержат % С

перлита содержат % С

Выводы:

  •  «железо – углерод» стабильная система, в которой углерод присутствует в свободном виде (графит).
  •  «железо – цементит» - метастабильная система , в которой углерод присутствует в связанном состоянии (цементит).
  •  существует деление сталей на эвтектойдные и заэвтектоидные.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17134. Створення документа. Режими відображення. Редагування та форматування тексту 61.5 KB
  Лекція №10 Тема: Створення документа. Режими відображення. Редагування та форматування тексту. План Створення документа. Режими відображення. Редагування тексту. Форматування текстового документа в Word. Створення документа Під створенням д
17135. Стилі і шаблоні. Теми. Макроси 60.5 KB
  Лекція №11 Тема: Стилі і шаблоні. Теми. Макроси. План Стилі. Створення стилю. Теми. Макроси. Стилі Наймогутнішим засобом автоматизації введення і редагування в Word є стилі. Існує два підходи до форматування оформленню документа. Перший істори...
17136. Табличні процесори. Загальні відомості. Меню Excel. Осередки. Введення інформації 74.5 KB
  Лекція №12 Тема: Табличні процесори. Загальні відомості. Меню Excel. Осередки. Введення інформації. План Інтерфейс вікна Excel. Загальні відомості. Обчислення в електронних таблицях. Автоматизація введення. Особливість електронних таблиць полягає в...
17137. Формули. Арифметичні операції. Операторі відношення. Зведені таблиці. Список. Сортування, фільтр, форма 181.5 KB
  Лекція №13 Тема: Формули. Арифметичні операції. Операторі відношення. Зведені таблиці. Список. Сортування фільтр форма. План Формули. Арифметичні операції. Операторі відношення. Зведені таблиці. Сортування фільтр форма. Формули. Обчисленн
17138. Майстер функцій. Функції логіки. Математичні функції 122 KB
  Лекція №14 Тема: Майстер функцій. Функції логіки. Математичні функції. План Майстер функцій. Функції логіки. Математичні функції. Функції Функції наперед певні формули які виконують обчислення по заданих величинах званих аргументами і у вк...
17139. Матричні функції. Матрична операція. Статистичні функції. Функції категорії: Дата і час 128 KB
  Лекція №15 Тема: Матричні функції. Матрична операція. Статистичні функції. Функції категорії: Дата і час. План Матричні функції. Матрична операція. Статистичні функції. Функції категорії: Дата і час. МОБР повертає зворотну матрицю для матриці ...
17140. Робота з графічними зображеннями. Створення діаграм. Захист комірок 65.5 KB
  Лекція №16 Тема: Робота з графічними зображеннями. Створення діаграм. Захист комірок. План Побудова діаграм і графіків. Різновиди діаграм. Захист комірок книг та листів. Побудова діаграм і графіків Графічне уявлення також може допомогти знайти п...
17141. Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних 165 KB
  Лекція №17 Тема: Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних. План Поняття бази даних. Моделі організації даних. Загальна характеристика СУБД MS Access. Основні етапи розробки бази даних в середовищі MS Access. Поняття бази даних Базу д