- •Кристаллическое строение металла
- •1. Объемно-центрированная кубическая решетка (оцк)
- •2. Гране-центрированная кубическая решетка (гцк)
- •3. Гексоганальная плотно-упакованная решетка (гпу)
- •Анизотропия свойств кристаллов
- •Дефекты кристаллического строения
- •1. Точечные дефекты – их размеры малы во всех трех измерениях.
- •Кристаллизация металлов
- •Полиморфные превращения в металлах и сплавах.
- •1.Диффузионный механизм
- •2. Мартенситный механизм
- •Магнитные превращения.
- •Пластическая деформация металлов.
- •Структурные изменения при холодной пластической деформации.
- •Механические свойства металлов и сплавов.
- •Статические испытания на растяжение.
- •Прочностные характеристики.
- •Предел пропорциональности
- •2. Условный предел упругости
- •3. Условный предел текучести
- •4. Предел прочности (временное сопротивление)
- •5. Истинное сопротивление разрыву (sк)
- •Пластические характеристики
- •Определение твердости
- •Механические характеристики, определяемые при динамических испытаниях.
- •Строение сплавов.
- •Твердые растворы
- •Твердые растворы вычитания
- •Промежуточные фазы
- •Типовые диаграммы состояний.
- •Диаграмма состояния сплавов образующие химические соединения.
- •Диаграмма состояния сплавов испытывающие полиморфные превращения
- •Связь между диаграммой состояния и свойствами материалов.
- •Диаграмма состояния железо-углерод
- •Цементит
- •Аустенит
- •Процесс структурообразования в системе железо углерод.
- •Диаграмма состояния железо-графит
- •Виды термообработки металлов.
- •Основные виды термообработки
- •Термическая обработка стали
- •Превращение стали при нагреве.
- •Превращения в сталях при охлаждении
- •Мартенситное превращение
- •Промежуточное превращение (бинитное)
- •В.№37 Термообработка сталей. Понятие отжига II рода. Виды отжига сталей II рода (полнный, неполнный, нормализация, изотермический,): особенности, назначение, температура нагрева, выдержка, охлаждение
- •Отжиг второго рода
- •Виды отжига второго рода
- •Закалка сталей.
- •Закалку разделяют на полную и неполную.
- •Отпуск стали
- •Химико-термическая обработка стали
- •Цементация сталей
- •Азотирование стали
- •Термомеханическая обработка стали.
Диаграмма состояния железо-графит
Углерод может не только химически взаимодействовать с железом, но так е выделяться в свободном виде, в виде графита.
Диаграмма состояния железо-графит обычно показывается пунктирными линиями на диаграмме состояния железо цементит.
Линия диаграммы железо-графит располагаются несколько выше и левее чем на диаграмме железо углерод. Температура эвтектического превращения 11530, температура эвтектоидног превращения 7380, точка Е соответственно (2,11%), точка S= 0,7%.
При высоких температурах и очень длительных выдержках цементит разлагается с образованием железа и графита, следовательно диаграмма состояния железо-графит является стабильной, а железо углерод с образованием цементита метастабильный.
Процесс образования графита из цементита называется графитизацией. Возможно 2 пути образования графита в чугунах при благоприятных условиях (наличие в расплаве готовых зародышей графита и очень медленное охлаждение), происходит непосредственная кристаллизация графита из жидкой фазы.
При разложении ранее образовавшегося цементита, при температуре больше 7380 при разложении цементита образуется аустенит и графит. При температуре ниже 738 при разложении цементита образуется феррит и графит.
Структура чугунов зависит от степени графитизации, т.е. от того сколько углерода находится в виде графита, а сколько в связанном состоянии в виде цементита.
Если процесс графитизации завершается полностью при температуре выше 7380, то структура чугуна состоит из перлита и графита, а если процесс завершен не полностью, то после охлаждения структура чугуна перлит-графит-цементит.
При переходе через температуру 738 начинается распад вторичного цементита входящего в состав перлита, этот процесс называется вторичной графитизацией, если процесс совершен полностью, то структура состоит из феррита и графита, если не полностью, то из перлита, феррита и графита.
Чугун отличается от стали по составу: более высоким содержанием углерода и примесей, по технологическим свойствам: более высокие литейные свойства, незначительная деформируемость и практически отсутствие свариваемости.
В зависимости от состояния углерода в чугуне различают группы:
- белый чугун – весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Излом такого чугуна имеет белый цвет и металлический блеск.
- серый чугун – весь углерод или большая его часть находится в свободном состоянии в виде графита из-за чего излом имеет серый цвет.
- половинчатый чугун – часть углерода находится в свободном виде графита, но на менее 2% находится в виде цементита.
Графитовые включения в чугуне играют роль пустот соответствующей формы, около таких дефектов наблюдается концентрация напряжений, что придает материалу хрупкость.
Наиболее опасна графитовая форма включений, наименее опасна шаровидная форма. Однако наличие графита придает материалу некоторые положительные свойства:
графит улучшает обрабатываемость
благодаря графиту, чугун имеет антифрикционные свойства выше чем сталь, т.к. графит обеспечивает дополнительную смазку поверхности
благодаря наличию графита чугуны хорошо гасят вибрацию и обладают лучшей циклической вязкостью чем сталь
чугуны менее чувствительным к внешним концентраторам апряжений
чугун значительно дешевле стали и изготовление деталей литьем из чугуна значительно проще изготовления деталей деформацией или мех. обработкой.
В.№29 Понятие термической обработки. Классификация и назначение различных групп термической обработки (ТО, ХТО, ТМО – применение и виды).