13. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния.

1.При образовании механических смесей свойства изменяются по линейному закону. Значения характеристик свойств сплава находятся в интервале между хар. чистых компонентов.

2.При образовании твердых растворов с неограниченной растворимостью свойства сплавов изменяются по криволинейной зависимости, причем некоторые свойства, например, электросопротивление, могут значительно отличаться от свойств компонентов.

3.При образовании твердых растворов с ограниченной растворимостью свойства в интервале концентраций, отвечающих однофазным твердым растворам, изменяются по криволинейному закону, а в двухфазной области – по линейному закону. Причем крайние точки на прямой являются свойствами чистых фаз, предельно насыщенных твердых растворов, образующих данную смесь.

4.При образовании химических соединений концентрация химического соединения отвечает максимуму на кривой. Эта точка перелома, соответствующая химическому соединению, называется сингулярной точкой.

14. Фазы и структурные составл. Диаграмме .

Железоуглеродистые сплавы – стали и чугуны – важнейшие металлические сплавы современной техники. Производство чугуна и стали по объему превосходит производство всех других металлов вместе взятых более чем в десять раз.

Диаграмма состояния железо – С дает осн. представление о строении железоугл. сплавов – сталей и чугунов.

Диаграмма железо – С должна распространяться от железа до углерода. Железо образует с С хим. соединение: цементит – . Каждое устойчивое хим. соединение можно рассматривать как компонент, а диаграмму – по частям. Так как на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода до , то рассматриваем часть диаграммы состояния от железа до хим. соединения Ц, содержащего 6,67% С.

Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит.

1.Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавления – 1539^o С 5^o С.

2.Углерод неметалл. Обладает полиморфным превращением, в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристал. решеткой.

3.Цементит (Fe₃C) – хим. соединение железа с С (карбид железа), содержит 6,67 % С.

В системе железо – С существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит.

1.Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.

2. Феррит (Ф) (C) – твердый раствор внедрения С в -железо.

3. Аустенит (А) (С) – твердый раствор внедрения С в -железо.

4.Цементит (Fe₃C) – хим. соединение железа с С (карбид железа), содержит 6,67 % С.

15. Рассмотреть превращение, происходящие при охлаждении железо-углеродистого сплава с содерж. 0,3% C.

16. Рассмотреть превращение, происходящие при охлаждении железо-углеродистого сплава с содерж. 1,0% C.

17. Рассмотреть превращение, происходящие при охлаждении железо-углеродистого сплава с содерж. 3,0% C.

18. Рассмотреть превращение, происходящие при охлаждении железо-углеродистого сплава с содерж. 5,0% C.

19. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства углеродистых сталей.

С ростом содержания углерода в структуре стали увеличивается количество цементита, при одновременном снижении доли феррита. Изменение соотношения между составляющими приводит к уменьшению пластичности, а также к повышению прочности и твердости. Прочность повышается до содержания углерода около 1%, а затем она уменьшается, так как образуется грубая сетка цементита вторичного.

C–углерод влияет на вязкие свойства. Увелич. содержания C повышает порог хладоломкости и снижает ударную вязкость.

Повышаются электросопротивление и коэрцитивная сила, снижаются магн. проницаемость и плотность магн. индукции.

C оказывает влияние и на технологические свойства. Повышение содержания углерода ухудшает литейные свойства стали (используются стали с содержанием углерода до 0,4 %), обрабатываемость давлением и резанием, свариваемость. Следует учитывать, что стали с низким содержанием C также плохо обрабатываются резанием.

Si: повышает  и уменьшает способность вытяжки.

Mn: повышает прочность, не снижая пластичности, снижает красноломкость и вред от O₂ и S.

Р: растворяется в Ф и выделяется на гр. зерен, охрупчивает сталь, придает хладоломкость.

S: увеличивает красноломкость.ВРЕДНА!!!

Красноломкость – повышение хрупкости при высоких темп..