Тема 2.3 Основные сведения о металлических сплавах. Диаграммы состояния двойных сплавов (4 часа)

Понятия «сплав», «компонент сплава», «фаза», «система сплавов». Способы получения сплавов. Структурные образования при кристаллизации сплавов: механические смеси, твердые растворы, химические соединения. Условия их образования и свойства.

Диаграммы состояния двойных сплавов, их практическое значение и принцип построения. Основные типы диаграмм состояния сплавов, образующих механические смеси, химические соединения и твердые растворы. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния.

Методические указания

В процессе изучения темы необходимо изучить вопросы о сплаве, компоненте сплава, фазе, системе сплавов; взаимодействии компонентов в сплаве, способах получения сплавов, диаграммах состояния двойных сплавов и принципе их построения, типах диаграмм состояния сплавов, образующих механические смеси, химические соединения, твердые растворы; о связях между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния.

Научиться анализировать диаграммы состояния разных типов.

Литература: [14] – стр. 67-75; [17] – стр. 12-22; [19] – стр. 29-38

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите линии и точки диаграмм состояния Cu–Ni, Pb–Sb.

2. Когда образуется сплав механическая смесь компонентов?

3. Когда образуется сплав твердый раствор компонентов, с неограниченной и ограниченной растворимостью?

4. Опишите процесс кристаллизации сплава (Cu–Ni) содержащего 20% Cu и 80% Ni.

5. Опишите процесс кристаллизации сплава (Pb–Sb) содержащего 40% Pb и 60% Sb.

6. При каких условиях образуется сплавы химические соединения?

7. Анализ диаграммы состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов.

Тема 2.4 Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов (8 часов)

Диаграмма состояния железо-цементит в упрощенном виде. Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов: феррит, цементит, перлит, аустенит, ледебурит.

Первичная и вторичная кристаллизация. Структура доэвтектоидных, эвтектоидной и заэвтектоидных сталей; доэвтектических, эвтектического и заэвтектических чугунов.

Превращения в структуре сталей и чугунов при нагревании и охлаждении. Построение кривых нагревания и охлаждения.

Лабораторная работа № 3

Микроанализ железоуглеродистых сплавов (сталей и белых чугунов) в равновесном состоянии.

Практическая работа № 1

Построение кривых охлаждения для заданного железоуглеродистого сплава.

Методические указания

В процессе изучения темы необходимо изучить структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства, диаграмму состояния железо-цементит, ее практическое значение.

Научиться анализировать диаграмму, строить кривые нагревания и охлаждения.

Литература: [14] – стр. 75-77; [17] – стр. 22-28; [19] – стр. 80-91

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите линии и точки диаграммы Fe–Fe₃C.

2. Какую структуру имеет доэвтектоидная, эвтектоидная и заэвтектоидная сталь при температуре 600 °С; 1000 °С?

3. Какую структуру имеет доэвтектические, эвтектические и заэвтектические чугуны при температуре 700 °С; 1100 °С?

4. Поясните значение линий GS, SE, PSK, ECF по диаграмме Fe–Fe₃C.

5. Построите кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,4% С. Поясните процессы, протекающие при охлаждении.

6. Построите кривую нагрева для сплава, содержащего 1,2% С. Поясните процессы, протекающие при нагреве.