ДЗ 2 Вариант 38

ДЗ № 2 Вариант № 38

1. Начертить диаграмму Fe-Fe₃C. В каждой области отметить все составляющие.

2. Для сплава с содержанием углерода 0,95% нарисовать кривую охлаждения. на каждом этапе указать все происходящие превращения.

3. Подробно описать превращения происходящие в сплаве.

4. Для заданного сплава при температуре 1365⁰С определить: 1) состав фаз; 2) количество фаз

5. При температуре 20⁰С определить количество П и Ц.

№ 1

№ 2

1

Ж

2

3

(Ж А) + Ж

А

Ж_С + А_Е (А_Е + Ц) + А_Е

4

5

(А Ц_II) + А

5

6

П + Ц_II

(А П) + Ц_II

Указанный сплав содержит 0,95 % углерода и отмечен вертикальной линией, которая имеет следующие характерные точки:

1. Расплав (область жидкого металла)

2. Линия ликвидус

3. Линия солидус

4. Критическая точка А1

5. Линия эвтектоидного превращения

6. Комнатная температура

№ 3

От температуры 1 до температуры 2 происходит охлаждение расплава. В точке 2 при кристаллизации сплава начинается выделение аустенита из жидкого раствора (аустенит - твердый раствор внедрения углерода в Fe_γ, имеет ГЦК решетку, существует при температурах от 911⁰ С до 1147⁰ С).

От точки 2 до точки 3 данный процесс продолжается, а в точке 3 сплав полностью переходит в аустенит (тем самым завершается переход сплава из жидкого состояния в твердое, что соответствует значению линии солидус).

При температуре точки 4 образуется эвтектика (ледебурит) по реакции

Ж_С + А_Е [А_Е + Ц] + А_Е. Данный процесс является эвтектическим превращением на линии ECF (ледебурит является смесью аустенита и цементита).

При последующем охлаждении из аустенита, структурно свободного и входящего в ледебурит, выделяется вторичный цементит (Ц_II) вплоть до точки 5 (цементит - это карбид железа Fe₃C, содержит 6,69 % С). Обедненный в следствии этого аустенит претерпевает эвтектоидное превращение в перлит, начиная с точки 5 до точки 6. (Перлит является результатом эвтектоидного превращения на линии PSK)

[A_E + Ц] + A_E П + Ц_II (A П)

В точке 6 (при температуре 20-25⁰ С) ледебурит представляет собой смесь цементита и перлита. В этой структуре цементит образует сплошную матрицу, в которой размещены колонии перлита.

№ 4 Состав фаз: аустенит (однофазовый сплав)

количество фаз: Fe₃C-14%; Fe-86%

№ 5 Количество П и Ц: Q_П = = 86,5% ; Q_Ц = = 13,5%