Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Металловед.черных сплавов 64 л..doc
Скачиваний:
116
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
7.07 Mб
Скачать

Порядок выполнения работы

Ознакомиться с методическим пособием. Вычертить диаграмму «железо – цементит», подписать все точки, линии, поля диаграммы. Ответить на контрольные вопросы. Построить кривую охлаждения для сплава из жидкого состояния до комнатной температуры. Объяснить, какие фазовые и структурные превращения испытывает сплав при охлаждении. Концентрация углерода выбирается согласно своему варианту из таблицы 1.1 или задается преподавателем.

Таблица 1.1

Варианты индивидуальных заданий

Номер

варианта

Содержание

углерода, %

Номер

варианта

Содержание

углерода, %

1

0,05

13

1,60

2

0,12

14

2,30

3

0,16

15

2,50

4

0,20

16

2,80

5

0,35

17

3,00

6

0,40

18

3,50

7

0,50

19

3,80

8

0,60

20

4,20

9

0,80

21

4,50

10

1,00

22

5,00

11

1,20

23

5,50

12

1,40

24

6,0

Контрольные вопросы

  1. К

    10

    акие диаграммы стабильного и метастабильного равновесия вы знаете? Почему они так называются?

  2. Что называется фазой? Какие фазы существуют в сплавах железа с углеродом в случае стабильного равновесия? Охарактеризуйте каждую из кристаллических фаз.

  3. Какие точки на диаграмме показывают температуры полиморфных превращений в железе?

  4. Назовите точки диаграммы, отвечающие предельным содержаниям углерода в твердых растворах.

  5. Что показывают линии ликвидус и солидус?

  6. Перечислите изотермические превращения в системе «Fe – Fe3C».

  7. Какое влияние оказывает скорость охлаждения на формирование структуры сплавов?

Лабораторная работа 2 Изучение микроструктуры и свойств углеродистых сталей и чугунов

Цель работы:изучить равновесную структуру углеродистых сталей и чугунов, научиться определять содержание углерода в сталях по микроструктуре, установить взаимосвязь между структурой, свойствами, применением сталей и чугунов.

Сплав железа с углеродом менее 2,14% называется сталью. Кроме железа и углерода сталь содержит технологические добавки – кремний и марганец, вводимые при выплавке для раскисления, то есть для удаления вредных оксидов, особенно FeО. В процессе выплавки, несмотря на различные технологические приемы, в сталях остаются вредные примеси – фосфор и сера.

Влияние постоянно присутствующих примесей на свойства сталей

  • Кремний раскисляет сталь по реакции: 2FeO + Si2Fe + SiO2. В углеродистых сталях кремния 0,17÷0,37%. В таком количестве кремний полностью растворяется в феррите, увеличивая прочность и упругость, немного снижая вязкость и пластичность.

  • Марганец вводится в сталь для ее раскисления по реакции:

FeO + Mn  Fe + MnO. Также марганец нейтрализует вредное влияние сульфида железа FеS. В углеродистых сталях марганца содержится 0,5÷0,8%. в таких количествах марганец немного повышает предел прочности, сопротивляемость стали истиранию, не оказывая заметного влияния на пластичность и вязкость.

  • Ф

    11

    осфорявляется вредной примесью для сталей. Фосфор, растворяясь в феррите, резко снижает его вязкость, пластичность, повышает прочность. Это влияние сказывается при наличии фосфора больше 0,3%. Фосфор сильно ликвирует, создает участки, обогащенные фосфором, которые располагаются по границам зерен в виде фосфидной эвтектики (Fе3Р + Fе). Границы зерен являются местом, где зарождаются трещины при низких температурах, возникает явление хладноломкости (свойство материала терять вязкость, хрупко разрушаться при понижении температуры).

  • Сера – вредная примесь в стали. В любых количествах сера растворяется в железе и образует легкоплавкую эвтектику (FeS + Fe) с относительно невысокой температурой плавления (985 °С). Сульфидная эвтектика находится в жидком состоянии при температуре горячей обработки металлов давлением (900÷1200 °С) и является причинойкрасноломкости(хрупкость при горячей обработке давлением) сталей. Для нейтрализации вредного влияния сульфида железа FeS в сталь вводят марганец. Соединяясь с серой, он образует сульфид МnS с температурой плавления 1620 °С. При температуре горячей обработки металлов давлением сульфид марганца весьма пластичен и при деформации вытягивается вдоль направлений прокатки в виде продолговатых линз. Эти включения недопустимы в ответственных деталях. Они не влияют на статическую прочность деталей, но снижают усталостную и динамическую прочность и ударную вязкость.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.