Лабораторна робота № 9 аналіз діаграми залізо – цементит

Мета роботи: вивчити діаграму залізо - цементит.

При виконанні роботи треба отримати такі знання та уміння:

Знання - будова діаграм подвійних сплавів;

- перетворення в сталях при охолодженні розплавів з вмістом вуглецю 0,01; 0,1; 0,5; 0,8; 1,5 %;

- перетворення в чавунах при охолодженні, розплавів з процентним вмістом вуглецю 3; 4,3; 5%.

Уміння - застосовувати правило фаз (закон Гіббса) для сплавів із різною кількістю вуглецю (видає викладач).

Обладнання та матеріали: креслярські інструменти.

Короткі теоретичні відомості

Вивчення діаграми залізо - цементит слід починати з ознайомлення з діаграмами подвійних сплавів (для механічної суміші, твердих розчинів та хімічного з’єднання). Потім перейти до з’ясування особливостей діаграми залізо-цементит. Треба з’ясувати чому вона так названа, яка різниця між діаграмами залізо-цементит і залізо-вуглець. Далі треба розглянути основні лінії та точки діаграми, тобто встановити де лінії ліквідус, солідус, лінії точок А₁ А₂, А₃, А _ст, та що вони показують.

Особливу увагу слід звернути на фазовий склад сталей та чавунів в нормальних умовах, тобто як змінюються фази в залежності від вмісту вуглецю. При цьому треба чітко знати визначення фаз - ферит, перліт, цементит, ледебурит. Далі з’ясуйте, як змінюються фази різних, сплавів в залежності від температури. Без з’ясування цього неможливе застосування правила фаз. Для цього треба розглянути, які перетворення

в

122

ипромінювання від нагрітого тіла і волоска лампи. Температуру нагрітого тіла встановлюють за шкалою вимірювального приладу 5. Інтервал вимірювання температури оптичними пірометром становить 400-6000 ºС.

Радіаційні прилади для вимірювання температури працюють на ефекті термопари. Декілька термопар об’єднуються в термобатарею. Світло від нагрітого тіла спрямовується на термобатарею, виникає е.р.с., яка вимірюється відповідним приладом проградуйованим в градусах.

Радіаційні прилади забезпечують вимірювання температури в межах 400-2000 ºС.

У фотоелектричних пірометрах використовується явище фотоефекту. Він має будову схожу на попередні пірометри. Випромінювання від нагрітого тіла попадає на фотоелемент, який приєднаний до вимірювального приладу, шкала якого про градуйована в градусах. Межі вимірювання фотоелектричним пірометром 200-4000 ºС.

Кольорові пірометри вимірюють температуру за відношенням інтенсивностей двох діапазонів довжин хвиль – червоного і синьо-зеленого. Вони забезпечують вимірювання температур в межах від 300 ºС до 2800 ºС.

Температуру нагрітого тіла наближено можна визначити за кольором його випромінювання, скориставшись таблицею 8.1.

Таблиця 8.1. Характеристика кольорів мінливості сталі

Колір мінливості	Температура нагрівання сталі, ºС	Товщина шару оксиду, мм
Світло-жовтий Темно-жовтий Коричневий Фіолетовий Синій Сірий	200 ... 240 240 ... 260 260 ... 280 280 ... 290 290 ... 325 >330	0,045 0,050 0,055 0,065 0,070 -

119

Температуру виробу при його охолодженні на повітрі (при гартуванні з самовідпуском) можна визначити за кольорами мінливості, або за допомогою термофарб чи термоолівців. Відповідність температури кольору мінливості можна встановити за допомогою таблиці 1. Кольори мінливості з’являються завдяки тонкій прозорій плівці, яка утворюється на поверхні нагрітого металу. В залежності від товщини оксидів плівки змінюється колір відбитого світла. Проте для більш-менш точного визначення температури нагрітого тіла цим способом треба мати значний досвід роботи.