3. Расчёт количества фазовых и структурных составляющих сплава №3 с содержанием 3%С при комнатной температуре.

   1. 2 Фазы ф и ц

2. 3 Структурных составляющих лпр, п и цii .

Количество аустенита (40%) уменьшается при охлаждении на количество, выделяющихся из него, кристаллов цементита вторичного, максимальное количество которых составит

В сплаве , содержащем 100% аустенита выделится 22,83% цементита вторичного. Следовательно в нашем сплаве его количество составит

- количество Ц_II в сплаве №3.

- количество перлита в смеси П+Ц_II

3. Кривая охлаждения сплава с содержанием 3 %С

«Комплексные задачи по фазовым превращениям и структурообразованию серых чугунов» задача №279

Задан сплав с содержанием общего и связанного углерода 2,9% и 1,3% соответственно. Определить возможные структурные составляющие сплава. Описать, как при этом прошли эвтектическая и эвтектоидная реакции.

С_общ = С_связ+С_г

С_г = С_общ - С_связ

С_г = 2,9-1,3= 1,6%С

Описание фазовых превращений в сплаве №4 при его охлаждении

1. Интервал 1-2

При температуре в т. 1 начинается процесс кристаллизации жидкой фазы с выделением кристаллов аустенита состава т.1’ . Эти кристаллы будут выделяться до охлаждения жидкой фазы до т.2. Состав жидкой фазы будет изменяться в соответствии с линией ликвидус (1-С’) ,состав аустенита будет изменяться в соответствии с линией солидус (1’-E’).Число степеней свободы С=2-2+1=1 , поэтому кристаллизация будет проходить не при постоянной температуре, а в интервале температур 1-2.Процесс кристаллизации сопровождается выделением тепла, что замедляет охлаждение и на кривой охлаждения будет перегиб.

2. В т. 2 (чуть выше)

При температуре т.2 сплав состоит из аустенита состава т.E’ и жидкости состава т.С’

3. В т2’ при T=1153℃

• Предположим, что эвтектическая реакция пройдёт полностью по стабильной системе. Тогда количество свободного графита будет

Это количество меньше заданного, следовательно эвтектическая реакция полностью пройдёт по стабильной системе.

Сплав затвердевает. Жидкая фаза состава т.С’ испытывает эвтектическое превращение, приводящее к образованию смеси аустенита и графита состава т.С’. Ж_С’↔А_E’+Г_F’

Эвтектическое превращение будет идти при постоянной температуре т.к С=0, на кривой охлаждения будет площадка. С=2-3+1=0

4. Интервал 2-3

Это количество, больше заданного, следовательно в этом интервале произойдёт переход на метастабильную систему.

В следствии уменьшения растворимости углерода в аустените, по линии E’3, из аустенита будет выделяться графит , в результате чего количество аустенита уменьшается, графита увеличивается.

5. Интервал 3-4

В т.3 произошёл переход на метастабильную систему кристаллизации.

В следствии уменьшения растворимости углерода в аустените, по линии 3’S, из аустенита его по границам будет выделяться цементит вторичный Ц_II, в результате чего количество аустенита уменьшается, цементита увеличивается.

6. В т.4

Аустенит состава т. S испытывает эвтектоидное превращение, приводящее к образованию перлита. Оно будет идти при постоянной температуре т.к С=2-3+1=0

7. Т.4’

Окончание эвтектоидного превращения, в результате которого получим в структуре перлит А_S↔Ф_P+Ц_K

8. Интервал 4-5

В следствии уменьшения растворимости углерода в феррите, по линии PQ, из феррита будет выделяться цементит третичный. В структуре его обычно не видно т.к. осаждается на пластинах перлитного цементита

9. Т.5 при t=20℃

Т.о. при комнатной температуре состав сплава будет состоять из:

3-х фаз – феррита, цементита и графита (Ф+Ц+Г)

3-х структурных составляющих перлит П+Ц_II+Г