Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ZMU_k_PZ_DFR_Fe-Ts_RGPPU_25sen15.docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
233.61 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт инженерно-педагогического образования

Кафедра металлургии, сварочного производства

и методики профессионального обучения

Задания и методические указания

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

«ДИАГРАММА ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ СПЛАВОВ

ЖЕЛЕЗО – ЦЕМЕНТИТ»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ ПРОФИЛИЗАЦИЙ

«Сертификация, метрология и управление качеством в машиностроении»

«Технология и оборудование машиностроения»

НАПРАВЛЕНИЯ 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям)

Екатеринбург

РГППУ

2015

1 Задания к упражнениям по теме

«Диаграмма фазового равновесия системы сплавов железо-цементит»

Задание 1.Постройте диаграмму фазового равновесия (ДФР) системы сплавовжелезо-цементит (Fe-Fe3C) по координатам критических точек (табл. 1 в разд. 3) и обозначениям линий фазовых превращений (табл. 2 там же) на миллиметровой бумаге формата А4.

Расставьте обозначения фаз в областях диаграммы (табл. 3).

Задание 2. Определите химический состав – рассчитайте концентрацию углерода – двух сплавов, заданных в Вашем варианте (см. табл. 4) массами сплавляемых компонентов – железа и углерода.

Ответьте, к какому классу сплавов железа с углеродом относится получившийся сплав – сталям (доэвтектоидным, эвтектоидным, заэвтектоидным) или чугунам (доэвтектическим, эвтектическим, заэвтектическим).

Отобразите точкой или штрихом на шкале концентраций построенной ДФР железо-цементит полученные характеристики химического состава заданных сплавов.

Восстановите линии фигуративных точек, соответствующие заданным сплавам.

Задание 3. Проанализируйте и опишите фазовый состав каждого из заданных сплавов при двух температурах: «повышенной», обозначаемой в данной работе как Т1, и Т2 = 295 К. Значения температуры Т1 для каждого из двух сплавов, соответствующие вашему варианту, представлены в табл. 4 в разд. 3. Температура Т2 одинакова для двух сплавов во всех вариантах заданий.

Задание 4.Разберите процесс кристаллизации заданных сплавов, отразите характерные стадии процесса в соответствующей таблице и приведите схематичные изображения микроструктур на отдельных этапах кристаллизации и при комнатной температуре.

Охарактеризуйте структурные составляющие. Рассчитайте массу эвтектики (или эвтектоида) в заданных сплавах.

Задание 5.Рассчитайте относительное количество и массу цементита в заданных сплавах при комнатной температуре.

В предположении, что твердость двухфазных материалов аддитивно изменяется с изменением относительных количеств сосуществующих фаз, рассчитайте твердость заданных сплавов при комнатной температуре.

Дайте письменное заключение, почему с ростом концентрации углерода в сплавах Fe-Fe3C (железо – цементит) увеличивается их твердость.

2 Методические указания к выполнению заданий

2.1 Построение дфр «железо - цементит»

Для построения ДФР необходимо иметь лист масштабно-координатной (миллиметровой) бумаги формата А4, линейку длиной 30 см, карандаш и ластик.

Построение диаграммы лучше начинать, используя карандаш, и лишь после завершения построения обвести линии пастой или тушью.

Следует обратить внимание на оптимальный выбор масштабов графического отображения информации по осям концентраций и температур. Критерии оптимальности – возможно более полное использование площади листа без потери «эстетичности вида» и удобное число единиц измерения отражаемой величины, приходящихся на 1 мм (см) отрезка оси.

Например, для шкалы температуры масштабы «10ОС : 1 мм» и «5ОС : 1 мм» удобнее, чем «15ОС : 1 мм»).

С целью «расширения» левого угла диаграммы используйте нелинейную шкалу концентраций углерода в сплаве. Рекомендуемые масштабы градуировки шкалы концентрации углерода в мас. % таковы:

в диапазоне 0…1 мас.% С –1 см шкалы соответствует 0,2 мас.% С,

в диапазоне 1…7 мас.% С – 0.5 см (5 мм) шкалы соответствует 0,2 мас.% С.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]