3. Что понимают под физическим пределом текучести( ). Покажите по диаграмме( ).

ОТВЕТ: Предел текучести — механическое напряжение , отвечающее нижнему положению площадки текучести на диаграмме деформирования материала. В случае, если такая площадка отсутствует, что характерно, например, для хрупких тел, вместо используется условный предел текучести (читается: сигма ноль-два), который соответствует напряжению, при котором остаточная (пластическая деформация) составляют 0,2 % от длины испытываемого образца.

Часто для данной механической характеристики дают формулировку "напряжение, при котором начинает развиваться пластическая деформация", не делая разницы с пределом упругости. В реальности значения предела текучести выше, чем предел упругости примерно на 5%.

4. Отжиг 1-го рода.

ОТВЕТ: Отжиг 1-го рода

При отжиге первого рода не происходит структурных изменений, связанных с фазовыми превращениями, однако за счет возрастания подвижности атомов при нагреве частично или полностью устраняется химическая неоднородность, медленное охлаждение после отжига позволяет снизить внутренние напряжения. В металлах и сплавах при таком отжиге снимается наклеп (см. НАКЛЕП), понижается твердость, возрастают пластичность и ударная вязкость. Разновидностями отжига первого рода являются: диффузионный (гомогенезирующий отжиг), рекристаллизационный отжиг (рекристаллизация (см. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ)), отжиг для снятия напряжения.

Цель гомогенизирующего отжига — устранение химической, а иногда и фазовой неоднородности, вызванной внутрикристаллической ликвацией (см. ЛИКВАЦИЯ), и, как правило, отрицательно влияющей на свойства материала

Рекристаллизационный отжиг

Применяется, в основном, для металлов и сплавов, подвергшихся деформационным воздействиям. Холодная пластическая деформация вызывает изменение структуры металла и его свойств.

НАКЛЕП

изменение структуры и свойств металлов и сплавов в результате пластической деформации. При наклепе уменьшаются пластичность и ударная вязкость, но повышаются твердость и прочность. Используется для поверхностного упрочнения деталей.

5. Провести кристаллизацию сплава железа с 1,5% углерода.

ОТВЕТ: рассмотрим кристаллизацию заэвтектоидной стали, с содержанием углерода 1,5%. В точке один сталь находится в жидком состоянии, компонанты неограниченно растворимы друг в друге. При охлаждении стали до температуры, соответствующей точке 2, лежащей на лини ликвидус, создаются условия для начала кристаллизации. Уровень свободной энергии жидкой и твердой фазы становятся равными. Для того, чтобы начался процесс кристаллизации необходимо переохлождение стали на величину , которая зависит от скорости охлаждения. Таким образом, при переохлаждении ниже точки 2 жидкая фаза, которая начинает кристаллизоваться с образованием аустенита( -фаза). Этот процесс продолжается по мере охлаждения стали до точки 3, лежащей на линии солидус. К этому моменту вся жидкая фаза превращается в аустенит.

В процессе охлаждения от точки 3 до точки 4 никаких превращений не присходит, в стали существует одна фаза – аустенит. Ниже точки 4 предельная растворимость углерода в аустените, которая определяется линией ЕS, меньше, чем его содержание в -фаза, поэтому при охлаждении сплава от температуры точки 4 до температуры точки 5 из аустенита выделяется углерод, образующий при взаимодействии с железом вторичный цементит.

В точке 5, соответствующей температуре 727 и лежащей на линии PSK, происходит эвтектоидное превращение, тоесть аустенит по составу соответствующей эвтектоидной точке S превращается в перлит, который представляет собой смесь а-феррита, соответствующего по составу точке Р и цементита

Таким образом ниже точки 5 структура сплава состоит из зерен перлита по границам которых, располагаются пластинки вторичного цементита.

В процессе охлаждения от точки 5 до точки 6 уменьшается предельная растворимость углерода в а-феррите, входящем в перлит от точки Р(0,02% С) до точки Q(0,006% С), что является причиной образования дополнительной порции третичного цементита в перлите при этом происходит утолщение цементных пластин.

После полного остывания структура заэвтектоидной стали представляет собой зёрна перлита и пластичные выделения вторичного цементита по границам зерен. И чем больше содержание углерода в заэвтектоидной стали , тем больше кол-во вторичного цементита в ней.