
IDZ1_Bochkarev
.docxПрактическое задание №1
1. Заполнить все области диаграммы Fe-C.
Ответ: диаграмма заполнена
2. Дать определение основных фаз и структур диаграммы Fe-C.
Ответ: основные фазы диаграммы – жидкая (железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях), твердые растворы феррит (твердый раствор внедрения углерода в Fe. Максимальная растворимость углерода 0,02 %, минимальная 0,006%. Самая мягкая и пластичная фаза. Твердость HB 60-130) и аустенит (твердый раствор внедрения углерода в Fe. Максимальная растворимость углерода 2,14%, минимальная 0,8%. Немагнитен, твердость HB 160-200), сплавы цементит (карбид железа Fe3C. Содержание углерода 6,67%. Имеет сложную ромбическую кристаллическую решетк. Самая твердая фаза, HB 800-1000, поэтому и самой хрупкой) и свободный углерод в виде графита (имеет гексогональную кристаллическую решетку. Огнеупорен, электропроводен, химически стоек, малопрочен, мягок). Основные структуры на диаграмме – перлит (механическая смесь из очень мелких пластинок или зернышек цементита в ферритной основе. Эвтектоид. Образуется при превращении твердого раствора аустенита с концентрацией углерода 0,8%. Механические свойства сильно зависят от размера (дисперсности) частичек, из которых состоит данный перлит) и ледебурит (предельно насыщенная углеродом (4,3%) механическая смесь 2 фаз – пластинок/зерен аустенита и цементита. Эвтетика. Ледебурит образуется из жидкой фазы. Ледебурит тверд и хрупок, HB 700).
3. Перечислить структуры сплава №1 при температурах от tкомнатн до tплавнения.
Ответ: перлит+феррит; аустенит+феррит; аустенит; жидкий+аустенит; жидкий.
4. Используя диаграмму Fe-C, описать превращения для указанных структур сплава №1 при нагреве от tкомнатной до tплавления.
Ответ: так как концентрация углерода в сплаве менее 0,8%, то при комнатной температуре сплав будет с твердой структурой перлит+феррит (доэвтектоидная сталь), выше температуры 7270С, по мере нагрева структура перлита будет превращаться в аустенит, в частности, примерно до 8000С будет структура аустенит+феррит, выше 8000С область нахождения сплава в структуре аустенит до пограничного значения в ~14500С, где после преодоления линии солидуса начинается жидкая структура, но не чистая, а в виде смеси с аустенитом, после преодоления линии ликвидуса ~15400С полноценная жидкая структура.
5. Привести изображения описанных микроструктур сплава №1 с указанием основных составляющих.
Ответ: феррит+перлит, светлым изображен феррит, темным перлит
Феррит+аустенит.
Аустенит.
Жидкость+аустенит
Жидкость
6. Перечислить структуры сплава №2 при температурах от tкомнатн. до tплавления.
Ответ: перлит+вторичный цементит+ледебурит; аустенит+вторичный цементит+ледебурит; жидкость+аустенит; жидкость.
7. Используя диаграмму Fe-C, описать превращения для указанных структур сплава №2 при нагреве от tкомнатной до tплавления.
Ответ: так как концентрация углерода в сплаве менее 4,3%, то при комнатной температуре сплав будет с твердой структурой перлит+вторичный цементит+ледебурит (доэвтектический чугун), выше температуры 7270С, по мере нагрева структура перлита будет превращаться в аустенит, в частности, до линии солидуса будет структура аустенит+вторичный цементит+ледебурит, примерно до 11470С, после преодоления линии солидуса начинается жидкая структура, но не чистая, а в виде смеси с аустенитом, после преодоления линии ликвидуса ~12500С полноценная жидкая структура.
8. Привести изображения описанных микроструктур сплава №2 с указанием основных составляющих.
Ответ: перлит+вторичный цементит+ледебурит
аустенит+вторичный цементит+ледебурит. Крупные зерна аустенита, белые поля цементита и темные ледебурита
Жидкость+аустенит
Жидкость
А+Ц2+Л
Ж+А
Ж
Ж+Ц1
Ц1+Л
Ц1+Л
Л
П+Ц2+Л
П
А+Ц2
П+Ц2
Ф+П
Ф+Ц3
Ф
А+Ф
А