Билет № 5

1. Классификация легирующих элементов стали.

Легирующих элементов 20 штук.

Принцип классификации легирующих элементов:

1. По их влиянию на аллотропическое превращение в чистом железе (кроме элементов нерастворимых в железе)

2. По их взаимодействию с углеродом:

- карбидообразующие - графитообразующие

У карбидов высокая энергия связи

Карбидообразующие элементы: Cr, Mo, W, V, Ti

Графитообразующие элементы: - элементы, препятствующие образованию карбидов (Co, Mn, Ni, Si, P)

3. По влиянию на скорость диффузии

Все легирующие элементы увеличивают твердость сплава (затрудняют движение диссоциации) – твердорастворное (?) упрочнение.

Чем выше температура закалки, тем выше растворимость легирующих элементов.

2. Механизм распада мартенсита при отпуске

Процесс нагрева закаленной стали, при котором распадается мартенсит и остаточный аустенит и укрупняются карбиды, называется отпуском

Существует условное деление превращений отпуска на I, II, III (I превращение мартенсита)

Мартенсит обладает наибольшим удельным объемом

γ – наименьшим удельным объемом

I превращение

Из мартенсита углеродистой стали выделяется углерод в виде карбида железа (С ↓). Такая структура называется мартенситом отпуска (тетрогональность решетки уменьшается )

100 – 150 ^оС – мартенсит отпуска неоднороден по составу

150 – 300 ^оС – дальнейший распад мартенсита

М артенсит отпуска меньше перенасыщен углеродом и значительно стабильнее мартенсита закалки

IV

I М_ЗАК → М_ОТП

II А_ОСТ → (М_ЗАК ) → М_ОТП рост твердости

III М_ОТП → М_ОТП + Fe₂C (ε – карбиды) (?)

IV Fe₂C → Fe₃C после IV (α + Fe₃C) – сорбит отпуска

М → М_ОТП + Fe₂C

атомы С собираются вблизи линии дислокации.

Р_АС положения атомов на границах ε – карбидов похожа на М.

Концентрация С в мартенсите падает чрезвычайно сильно. Степень тетрагональности приближается к 1, в результате

получаем тростит отпуска.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - -

( рис. к вопросу 5.)

4. На натравленном шлифе образца чугуна массой 100 г установлено, что 8% площади шлифа занято включениями графита крабовой формы. Хим анализ показал, что чугун содержит 3,2 % С по массе. Какова структура чугуна? Какова масса феррита?

Чугун m = 100 г

крабовидный графит

m _C = 3,2 г

Х_Ме = m _C - m _ГР = 3,2 – 2,67 = 0,53 г

m_Ме = m - m _ГР = 100 – 2,67 = 97,33 г

Т = 737 + ΔТ :

Т = 737 + ΔТ :

Эвтектоидное превращение идет по стабильной и метастабильной диаграммам

риииисссссунок

5. Сталь у1 нагрели до 750оС и закалили в масле. Какова её структура? Какав хим состав каждой сс? Какова масса цементитов? Не ошибочна ли эта термообработка?

Стадь У10

Х = 1,0 % С

Т_ЗАК = 750^оС в масле (не резкая)

заэвтектоидная сталь

СС: Ц, П, М, А_ОСТ

ХС: Ц _6,7, Г _0,8, М _1,0, А_{ОСТ 1,0}

Т _ОТ + 723 + 67 = 790^оС

Т_А < Т_ЗАК < Т_А3 – не полная

← (см рис. слева)