3. Микроструктура углеродистых сталей

Стали содержат углерода меньше 2,14%; по структуре делятся, исходя из диаграммы состояния железо-цементит. Микроструктуры углеродистых сталей изображены на рис. 5.4.

1. Техническое железо. Это сплавы левее точки Р (рис. 1), и в структуре у них чистый феррит; иногда встречается и по границам зерен феррита , но его очень мало.

Аустенит
Феррит (техническое железо)
Доэвтектоидная сталь	Феррит Перлит
Эвтектоидная сталь (перлит)
Заэвтектоидная сталь	Перлит Вторичный цементит

Рис. 5.4. Микроструктуры углеродистых сталей

2. Доэвтектоидные стали. Содержат углерода от Р до S. Структура состоит из феррита и перлита, причем с увеличении содержания углерода количество перлита в структуре увеличивается от нуля для точки Р до 100% в точке S, а количество феррита, наоборот уменьшается. Поэтому с увеличением содержания углерода у этих сталей возрастают твердость и прочность, и наоборот, чем меньше углерода у них, тем выше пластичность и вязкость.

3. Эвтектоидная сталь (0,8% С). Структура состоит из чистого перлита – механической смеси феррита и цементита.

4. Заэвтектоидные стали (0,8...2,14% С). Структура состоит из перлита и по границам зерен в виде тонкой хрупкой сетки, что нежелательно, так как по этой хрупкой сетке зерна перлита выкра­шиваются.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Варианты заданий см. Приложение 8, Задание №5. Отчёт оформить в соответствии со специальной формой (см. далее «Отчёт по работе»).

1. Вычертить диаграмму состояния Fe–Fe₃C. Обозначить структурные составляющие во всех областях диаграммы.

2. Нанести на диаграмму линию сплава согласно варианту задания, обозначить критические точки.

3. Дать подробное описание микроструктур сплава при его медленном охлаждении. Микроструктуру при комнатной температуре изобразить графически (карандашом от руки). Отметить структурные составляющие.

4. Указать к какой группе железоуглеродистых сплавов он относится. Дать характеристику рассмотренному сплаву, по возможности привести его марку, обозначить область применение (см. также Приложение 7.6).

Вопросы для самопроверки:

1. Какое превращение происходит в железоуглеродистых сплавах при температуре 1147 °С?

2. Какое превращение происходит в железоуглеродистых сплавах при температуре 727 °С?

3. Какой фазовый состав имеют стали по завершению процесса первичной кристаллизации?

4. Какой фазовый состав имеют стали при комнатной температуре?

5. Чем отличаются структурные составляющие «цементит первичный», «цементит вторичный», «цементит третичный»?

6. Назовите все характерные точки диаграммы и их общепринятые международные обозначения.

7. Каким образом отличаются обозначения критических точек при нагреве и охлаждении?

8. Что называют перлитом?

9. Что называют ледебуритом?

10. Что называют аустенитом?

11. Что называют ферритом?

12. Чем отличаются превращения в твердом состоянии у доэвтектоидной и заэвтектоидной стали?

13. Какая фаза первично кристаллизуется в заэвтектических белых чугунах?

14. Как называется чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида?

15. Какая фаза первично кристаллизуется в доэвтектических белых чугунах?

16. Какой сплав называют техническим железом?