11. Диаграмма растяжения Ме.

При статическом испытании на растяжение: ГОСТ 1497 получают характеристики прочности и пластичности.

Прочность – способность материала сопротивляться деформациям и разрушению.

Испытания проводятся на специальных машинах, которые записывают диаграмму растяжения, выражающую зависимость удлинения образца (мм) от действующей нагрузки Р, т.е. .

Но для получения данных по механическим свойствам перестраивают: зависимость относительного удлинения от напряжения

Основными механическими свойствами являются прочность, упругость, вязкость, твердость. Зная механические свойства, конструктор обоснованно выбирает соответствующий материал, обеспечивающий надежность и долговечность конструкций при их минимальной массе.

Механические свойства определяют поведение материала при деформации и разрушении от действия внешних нагрузок.

В зависимости от условий нагружения механические свойства могут определяться при:

1. статическом нагружении – нагрузка на образец возрастает медленно и плавно.

2. динамическом нагружении – нагрузка возрастает с большой скоростью, имеет ударный характер.

3. повторно, переменном или циклическим нагружении – нагрузка в процессе испытания многократно изменяется по величине или по величине и направлению.

Предел текучести характеризует сопротивление материала небольшим пластическим деформациям.

Предел прочности – напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, которую выдерживает образец до разрушения (временное сопротивление разрыву).

Пластичность –– способность материала к пластической деформации, т.е. способность получать остаточное изменение формы и размеров без нарушения сплошности.

12. Превращение в сплавах железо-цементит.

Р авновесное состояние железоуглеродистых сплавов в зависимости от содержания углерода и температуры описывает диаграмма состояния железо - углерод. На диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов (рис. 1) на оси ординат отложена температура, на оси абсцисс - содержание в сплавах углерода до 6,67%, то есть до такого количества, при котором образуется цементит Fе₃С. По диаграмме состояния системы железо - углерод судят о структуре медленно охлажденных сплавов, а также о возможности изменения их микроструктуры в результате термической обработки, определяющей эксплуатационные свойства.

В системе железо-цементит (Fe - Fе₃С) имеются следующие фазы: жидкий раствор. твердые растворы- феррит и аустенит, а также химическое соединение - цементит. Аустенит -Fe - твердый раствор углерода в -железе. Предельная растворимость углерода в -железе 2,14%. Он устойчив только при высоких температурах, а с некоторым примесями (Мn, Сг и др.) при обычных (даже низких) температурах. Аустенит обладает высокой пластичностью, низкими пределами текучести и прочности. Твердость аустенита 160...200 НВ.

Цементит Fе₃С - химическое соединение железа с углеродом, содержащее 6,67% vглерода. Температура плавления ~1250°С. Время его устойчивости уменьшается с повышением температуры: при низких температурах он существует бесконечно долго, а при температурах, превышающих 950°С, за несколько часов распадается на железо и графит. Цементит имеет точку Кюри (210°С) и обладает сравнительно высокими твердостью (800 НВ и выше) и хрупкостью. Ледебурит – двухфазная структура, эвтектическая смесь аустенита и цементита с содержанием углерода 4,3%, продукт кристаллизации жидкого сплава при т=1147. Перлит - двухфазная структура, эвтектоидная смесь феррита и цементита пластинчатого строения с содержанием С- 0,83%, продукт распада аустенита при т=727. Линия ABCD - линия начала кристаллизации сплава (ликвидус), линия AECF - линия конца кристаллизации сплава (солидус).ECF-линия эвтектического превращения, EC-линия ограниченной растворимости С в А, GSGP-линия полиморфного превращения, PSK-линия эвтектоидного превращения, PQ-линия ограниченной растворимости С в феррите. • стали - до 2,14% С, не содержат ледебурита;• чугуны - более 2,14% С, содержат ледебурит.В зависимости от содержания углерода (%) железоуглеродистые сплавы получили следующие названия:• менее 0,83 - доэвтектоидные стали;• 0,83 - эвтектоидные стали;• 0,83...2 - заэвтектоидные стали;• 2...4,3 - доэвтектические чугуны;• 4,3...6,67 - заэвтектические чугуны. Другой источник: Любая разновидность термической обработки состоит из комбинации четырех основных превращений, в основе которых лежат стремления системы к минимуму свободной энергии 1. Превращение перлита в аустенит , происходит при нагреве выше критической температуры А_1, минимальной свободной энергией обладает аустенит.

2. Превращение аустенита в перлит , происходит при охлаждении ниже А₁, минимальной свободной энергией обладает перлит:

3. Превращение аустенита в мартенсит , происходит при быстром охлаждении ниже температуры нестабильного равновесия

4. Превращение мартенсита в перлит ; – происходит при любых температурах, т.к. свободная энергия мартенсита больше, чем свободная энергия перлита.

)