Твердофазные превращения в белых чугунах и диаграммы состояния сплавов - Производство и технологии контрольная работа

Главная

Производство и технологии
Твердофазные превращения в белых чугунах и диаграммы состояния сплавов

Кристаллизация и твердофазные превращения в белых чугунах, их характеристика, структура и свойства, эвтектические превращения, содержание цементита. Виды диаграмм состояния железо-углеродистых сплавов. Понятия чистое техническое железо, сталь и чугун.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кристаллизация и твердофазные превращения в белых чугунах. Структура и свойства белых чугунов
Высокоуглеродистые сплавы - белые чугуны, можно разделить на следующие группы:
Белый чугун - название получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Имеет в структуре большое количество цементита (I, II, III-ный), степень графитизации равна нулю. Вследствие присутствия цементита белый чугун обладает высокой твердостью, хрупок и практически не поддается обработке резанием, поэтому имеет ограниченное применение (в основном для передела в сталь).
В точке 1 сплав находится в равновесном состоянии.
В точке 2 размер фазово-концентрационных флуктуаций увеличивается, сплав насыщается по отношению к аустениту и цементиту.
Линия BC - по ней происходит насыщение жидкости по отношению к аустениту (г-Fe); линия CD - по ней жидкая фаза насыщается по отношению к цементиту (Fe 3 C).
При температуре несколько ниже точки 2, насыщенная жидкая фаза претерпевает эвтектическое превращение:
Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение. Жидкий сплав имеет состав перед самым эвтектическим превращением, соответствующий проекции точки С на ось концентраций.
После эвтектического превращения аустенит имеет состав, соответствующий проекции точки Е на ось концентраций. Цементит имеет состав, соответствующий проекции точки F на ось концентраций.
При охлаждении от точки 2 до точки 3, изменение состава аустенита происходит по линии ES (ограничивающей содержание углерода в аустените от 2,14 до 0,8 % С), в связи с чем, происходит выделение Ц II , но он сливается с цементитом эвтектическим, поэтому в эвтектике раздельно не записывается.
Состав цементита изменяется по линии FK.
Перед температурой точки 3 (перед эвтектоидным превращением) число фаз определится по следующей зависимости:
Отрезок SK принимаем за коноду (100 %).
Как видим при охлаждении в интервале точек 2 - 3 изменился количественный состав фаз из-за перехода выделившегося по линии ES цементита вторичного в ледебуритный цементит.
При температуре 727 о (линия PSK), аустенит состава точки S (0,81% С) претерпевает перлитное превращение:
т.е. количество перлита после превращения равно количеству аустенита до преращения, т.е. 40,1% (перлит это уже структурная составляющая: П(Ф+Ц)). Количество цементита остается неизменным - Ц = 59,9%.
Таким образом, ниже 727 о ледебурит состоит из перлита и цементита, в то время как выше 727 о С ледебурит состоял из аустенита и цементита. Количество фаз при комнатной температуре (t ком н ):
Сплав II (белый доэвтектический чугун; содержание углерода - 3%).
Точка 2 - размер и количество фазных и концентрационных флуктуаций возрастает по отношению к аустениту.
Точка 3 - размер фазово-концентрационных флуктуаций достигает критического значения, жидкий сплав пересыщается в отношении аустенита (г-Fe) и начинается кристаллизация.
Точка а - определяет состав жидкого сплава.
При охлаждении до точки 4, состав Ж (жидкой фазы) меняется по линии бС, а состав А (аустенита) по линии аЕ.
При температуре t 4 (перед эвтектическим превращением) конода ЕС:
это первичный аустенит, который выделяется из Ж (жидкой фазы).
Жидкость состава т. С одновременно насыщена по отношению к аустениту (г-Fe) и цементиту.
При переохлаждении ниже 1147 о (ЕCF - линия эвтектического превращения); жидкость превратится в ледебурит:
т.о. структура сплава сразу после кристаллизации (ниже ECF):
Аустенит + Ледебурит (Л = Ж С = 39,4%; А = 60,6%).
При охлаждении от температуры точки 4 до точки 5 состав аустенита изменяется по линии ES с выделением Ц II , следовательно структурный состав сплава в интервале 4-5 будет А+Ц II +Л, а фазовый состав: А+Ц.
Цементит изменяет состав по линии FK. При температуре точки 5 (линия PSK) аустенит, независимо от того, в какой структурной форме он существует (т.е. является он первичным или входит в эвтектику), претерпевает перлитное (эвтектоидное) превращение:
Ниже точки 5 количество перлита равно количеству аустенита перед превращением, т.е. А S = П = 62,6%.
Структурный состав сплава: П+Ц II +Л. Фазовый состав: Ф+Ц.
Определим фазовый состав сплава после охлаждения (конода - QL (100%)):
Сплав III (белый доэвтектический чугун, содержание углерода - 5,5% С).
Точки 1,2 - изменения протекают аналогично сплаву II.
При температуре t 3 - жидкий сплав пересыщается углеродом и происходит кристаллизация с выделением кристаллов цементита первичного (Ц I ).
Точка в (ее проекция) - определяет состав жидкой (Ж) фазы (состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидус).
Точка г(ее проекция) - определяет состав твердой фазы - цементита I .
При температуре t 4 : жидкая фаза (Ж) имеет состав т. С, а цементит первичный (Ц I )имеет состав т. F.
Ниже точки t 4 происходит эвтектическое превращение:
Количество ледебурита после превращения равно количеству аустенита до превращения, т.е. Л = Ж с = 42,4%; количество цементита первичного Ц I = 57,6%.
Структура сплава после кристаллизации: Л + Ц I ; фазовый состав: А + Ц.
Количество фаз после превращения конода EF (100%):
Перед точкой 5 (перед эвтектоидным превращением):
Количество цементита увеличилось за счет выделения из аустенита ледебуритного Ц II .
При 727 о происходит эвтектоидное превращение:
Структура стали после эвтектоидного превращения (ниже 727 о С): Ц I + Л (ледебурит состоит из перлита и цементита); фазовый состав: Ф + Ц.
После превращения количество перлита равно количеству аустенита до превращения: A S = П = 20%.
Количество фаз при комнатной температуре:
Диаграмма состояния " железо-цементит " и ее характеристика
1. Виды диаграмм состояния железо-углеродистых сплавов
Данная диаграмма показывает фазовый состав и структуру сплавов с концентрацией от чистого железа до цементита (6,67 % С). Диаграмма состояния существует в двух состояниях (модификациях):
1.Метастабильная (Fe - Fe 3 C, Fe - Ц).
2. Диаграмма состояния " железо - карбид железа "
Диаграмму метастабильного равновесия системы железо-цементит с неограниченной растворимостью компонентов в жидком состоянии, ограниченной растворимостью в твердом состоянии, с перитектическим превращением, эвтектическим превращением и с эвтектоидным превращением.
Линия АВСD - линия ликвидус. Выше сплавы находятся в жидком состоянии (L - ликвидус). Линия AHJECFD - линия солидус.
Характерным точкам диаграммы состояния Fe - Fe 3 С соответствуют:
т. А - точка плавления чистого Fe - 1539є С.
т. N - точка полиморфного превращения - 1392єС:
т. G - точка полиморфного превращения -911єС:
т. D - температура плавления цементита 1250є С (в учебниках можно видеть различные температуры, т.к. они постоянно уточняются).
АВ - показывает температуру начала кристаллизации-феррита из жидкого сплава (Ж);
ВС - соответствует температуре начала кристаллизации аустенита (А) из жидкого сплава;
СD - соответствует температуре начала кристаллизации первичного цементита (Fe 3 С) из жидкого сплава;
АН - ниже этой линии существует только -феррит;
HJB - линия перитектического (нонвариантного С = 0) равновесия - 1499єС; по достижении этой температуры происходит реакция:
NH - начало полиморфного превращения:
NJ - конец полиморфного превращения:
Между линиями NH и NJ существует двухфазная структура: феррит (- Ф) и аустенит(- Fe)
JE- ниже соответствующих этой линии температур процесс кристаллизации заканчивается, после затвердевания структура сплавов однофазная - аустенит (- Fe ).
ECF -линия эвтектического равновесия (1147 єС):
Сплавы, находящиеся в интервале точек, называются:
PSK-линия эвтектоидного равновесии (727є С):
GS - начало полиморфного превращения:
PG - конец полиморфного превращения:
ES - линия предельной растворимости углерода (или цементита) в аустените, соответствует температурам начала внедрения из аустенита вторичного цементита.
PQ - линия ограниченной растворимости углерода в феррите, соответствует температурам начала внедрения третичного цементита.
Сплавы, находящиеся в интервале точек, называются:
На диаграмме имеется Ц I ,Ц II ,Ц III - эти фазы не отличимы по химическому составу (т.е. имеют формулу Fe 3 С), только:
Ц I - выделяется из жидкости в заэвтектическом белом чугуне;
Ц II - выделяется из аустенита в заэвтектоидных сталях или чугунах;
Ц III - выделяется во всех сталях и чугунах из феррита.
Сплавы от 0 до 0,025 % С называют технически чистым железом (в нем больше примесей, чем у химически чистого Fe). Сталями называют сплавы железа с углеродом от 0,025 до 2,14 % С. Чугуны это сплавы, содержащие от 2,14 до 6,67 % углерода.
1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М., 1972, 1980.
2. Гуляев А.П. Металловедение. М., 1986.
3. Антикайн П.А. Металловедение. М., 1972.
Характерные группы сплавов сталей при кристаллизации, их основные свойства, температуры плавления и кристаллизации. Твердофазные превращения в сталях. Построение кривой охлаждения и изменения микроструктуры при кристаллизации малоуглеродистой стали. контрольная работа [229,7 K], добавлен 17.08.2009
Микроструктура и углеродистых сталей в отожженном состоянии, зависимость между их строением и механическими свойствами. Изучение диаграммы состояния железо - углерод. Кривая охлаждения сплавов. Структура белого, серого, высокопрочного и ковкого чугуна. презентация [1,5 M], добавлен 21.12.2010
Физико-химические основы термической и химико-термической обработки материалов. Структуры и превращения в системе железо-углерод. Защитно-пассивирующие неорганические и лакокрасочные покрытия. Основы строения вещества. Кристаллизация металлов и сплавов. методичка [1,2 M], добавлен 21.11.2012
Первичная кристаллизация сплавов системы железо-углерод. Расшифровка марки стали У12А, температура полного и неполного отжига, закалки, нормализации. Влияние легирующих элементов на линии диаграммы Fe-Fe3C, на термическую обработку и свойства стали. курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.05.2015
Понятие о железоуглеродистых сплавах. Структурные составляющие ферри, цементита, аустенита, ледебури. Содержание углерода в перлите. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Система железо-цементит, графит. Линия солидуса кристаллизация сплавов. презентация [1,3 M], добавлен 14.11.2016
Общие понятия анализа диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов, исследование свойства фаз и структурных составляющих. Технология построения кривых охлаждения и нагрева сплавов, определение составов фаз и расчет их количественного соотношения. лабораторная работа [242,2 K], добавлен 01.12.2011
Диаграммы состояния и кристаллизация металлических сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии. Методы построения диаграмм состояния. Правило фаз Гиббса. Кристаллизация сплавов и твердых растворов. Правило концентраций и отрезков. контрольная работа [122,1 K], добавлен 12.08.2009
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Твердофазные превращения в белых чугунах и диаграммы состояния сплавов контрольная работа. Производство и технологии.
Электрические Цепи Переменного Тока Реферат
Реферат На Тему Modern Tourism
Курсовая работа по теме Тенденции, проблемы, факторы обеспечения экономико-правовой безопасности потребительского кредитования населения в кредитной организации
Курсовая работа по теме Психофизиологические механизмы ощущений
Изложение: Что писал Господь Иисус Христос перстом на земле?
Реферат: Отчет по производственной практике. Скачать бесплатно и без регистрации
Синдром Холта Орама Реферат
Контрольные Работы За Полугодие 5 Класс
Дипломная работа по теме Управление производством сжиженного природного газа в мире
Эссе Про Египет 5 Класс
Курсовая работа: Прогнозирование электорального поведения. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Определение сметной стоимости строительства
Реферат: Лесная промышленность
Написание Курсовых На Заказ Отзывы
Курсовая работа: Совместимость супругов как фактор удовлетворённости браком
Как Индивид Становится Личностью Мини Сочинение
Личностью Не Рождаются А Становятся Эссе Обществознание
Реферат: Курсовой работы актуальна, ведь торговая политика всегда привлекала внимание людей. Их интересовало, почему одни государства, обладавшие большим количеством ресурсов, оставались бедными, в то время как другие государства, обладавшие лишь человеческими рес
Реферат На Тему Кастусь Эдуардавіч Цыялкоўскі — Вынаходнік У Галіне Касманаўтыкі І Ракетнай Тэхнікі
Сочинение Загадка Описать Помещение Литературного Героя
Информационные технологии в управлении на примере строительной компании - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Основи державного права Великобританії - Государство и право контрольная работа
Реструктуризация организации - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа