Микроструктурный анализ железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии цель работы

Познакомиться с классификацией железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии по содержанию углерода и микроструктуре, а также провести их микроструктурный анализ.

I. Теоретическа часть

Микроструктурный анализ железоуглеродистых сплавов в равновесном (отоженном) состоянии проводится при комнатной температуре.

В зависимости от процентного содержания углерода и микроструктуры данные сплавы делятся на стали (до 2,14 % С) и чугуны (свыше 2,14 % С),

Стали в свою очередь, подразделяются на эвтектоидные (0,8 % С), доэвтектоидные (менее 0,8 %С) и заэвтектоидные (более 0,8 % С).

Согласно диаграмме состояния сплавов "железо - углерод" сплавы с содержанием углерода менее 0,006 % являются однофазными, имеют структуру феррите и называются "техническое железо". Феррит имеет зернистое строение.

Техническое железо

Сплавы с содержанием углерода от 0,006 до 0,2% имеют двухфазную структуру - феррит и цементит третичный, количество которого очень мало; при увеличении 100...350^х с помощью оптического микроскопа цементит третичный не виден, поэтому наблюдаются только зерна феррита.

Сплавы с содержанием углерода от 0,02 до 0,8 % (доэвтектоидные стали) имеют структуру феррит и перлит.

Доэвтектоидная сталь

Перлит представляет собой механическую иди эвтектоидную смесь ферита цементита вторичного; количество перлита в доэвтектоидной стали возрастает пропорционально увеличению содержания углерода, а количество феррита уменьшается.

Сплав с содержанием углерода 0,8 % (эвтектоидная сталь) имеет структуру перлит. Пластинчатый перлит предоставляет собой чередующиеся пластинки феррита и цементита вторичного.

Эвтектоидная сталь

Сплавы с содержанием углерода от 0,8 до 2,14% (заэвтектоидная сталь) имеют структуру перлит и цементит вторичный в виде сетки по границам зерен перлита .

Заэвтектоидная сталь

Чугуны подразделяются на эвтектические (4,3% С), доэвтектические (менее 4,3% С) и заэвтектические (более 4,3 % С).

Сплавы с содержанием углерода от 2,14 до 4,3% (доэвтектический чугун) имеют структуру перлит, цементит вторичный и ледебурит .

Доэвтектический чугун

Ледебурит представляет собой механическую или эвтектическую смесь перлита и цементита первичного.

Сплав с содержанием углерода 4,3 % (эвтектический чугун) имеет структуру ледебурит.

Эвтектический чугун

Сплавы с содержанием углерода более 4,3 % (заэвтектический чугун) имеют структуру ледебурит и цементит первичный, который кристаллизуется из расплава в виде крупных пластин.

Заэвтектический чугун

Излом доэвтектического, эвтектического и заэвтектического чугунов имеет белый матовый цвет, благодаря чему чугун получил свое название - белый. Для его структуры характерно наличие ледебурита. Чем больше содержание углерода, тем выше твердость чугуна.

Есть чугуны, у которых углерод полностью или частично выделился в свободном состоянии в виде графитовых включений. В зависимости от их формы чугуны подразделяются на серый, ковкий и высокопрочный.

Серым называется чугун, графитовые включения в котором имеют вид пластин.