24. Диаграмма состояния «Железо – цементит». Превращения в сплавах на основе железа при нагреве и охлаждении.

25. Классификация сплавов по структуре. Свойства.

Компоненты сплава:

1. Железо:

1) Fe()-[*] сохраняется при нагреве до t<910^oC;

2) Fe()-[X] сохраняется при 910<t<1539^oC;

2. Углерод:

1) Тв. растворы С в железе:

а) С в Fe(): ФЕРРИТ: легки непрочный сплав (80 НВ);

Растворимость углерода при 20^oC = 0,006%; Мах растворимость при 727 ^oC=0,02%;

б) С в Fe(): АУСТЕНИТ: легкий, пластичный сплав (200НВ);

Растворимость углерода при 720^oC = 0,8%; Мах растворимость при 1147 ^oC=0,02%;

2) Химические соединения: Fe₃C- ЦЕМЕНТИТ: твердое, хрупкое соед. (100НВ);

3) Смеси (ТВ. р-р.+ цементит):

а) ПЕРРИТ: Ф+Ц: соединение невысокой твердости (200НВ);

Образуется при постоянной температуре в проц. охл. 727 ^oC

б) ЛЕДИБУРИТ: А+Ц: твердый, хрупкий;

4,3%С в рез. затвердевания жидкости при t=1147 ^oC сплавов с сод. углерода >2,4%;

Сплавы, содержащие < 0,02 % С (точка P), называется техническим железом.

1. Сталь: сплав содержащий углерод от 0,02 до 2,14%С;

1) Доэвтектоидные: стали, содержащие от 0,02 до 0,8 % С; (Ф+П);

2) Эвтектоидные стали С=0,8% состоят из П (зернистого или пластинч. вида)

3)Заэвтектоидные: стали (аустенит + вторичный аустенит) (П+Ц2)

Увеличение сод. углерода приводит к повышению прочности и понижению пластичности, повышает порог хладноломкости и уменьшает ударную вязкость в вязкой области.

2. Чугуны: сплав содержащий углерод от 2,14 до 6,67%С;

1) Доэвтектические чугуны после охлаждения имеет структуру: П+Л[П+Ц]+Ц(2);

2) Эвтектический чугун содержит 4,3%С, при температурах ниже линии 727^оС состоит только из Л[П+Ц];

3) Заэвтектический чугун состоит из первичного Ц+Л. С повышение концентрации углерода количество цементита возрастает.

Фазовый состав всех сплавов одинаков: при температуре < 7270С они состоят из феррита и цементита.

Принятое разграничение между сталью и чугуном совпадает с предельной растворимостью углерода в аустените. Стали, после затвердевания, не содержат хрупкой структурной составляющей - ледебурита - и при высоком нагреве имеют только аустенитную структуру, обладающую высокой пластичностью. Поэтому стали легко деформируются при нормальных и пониженных температурах, т.е. являются в отличие от чугуна ковкими сплавами.

Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение.

26. Стали. Превращения в сталях при нагреве и охлаждении.

27. Равновесные структуры в сталях. Их свойства и условия получения.

Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение состояния сплава. Если изменяется состав сплава, его температура, давление и состояние сплава также изменяется, то это находит графическое отображение в диаграмме состояния. Она показывает устойчивые состояния, т.е. состояния, которые при данных условиях обладают минимумом свободной энергии. Поэтому диаграмма состояния может также называться диаграммой равновесия, так как она показывает, какие при данных условиях существуют равновесные фазы.

28. Чугуны. Классификация. Марки по гост.

Чугун отличается от стали по составу — более высоким сод. углерода C>=2.14%, по технолог. свойствам - лучшими литейными качествами, малой способностью к пластической деф. (в обыч­ных условиях не поддается ковке). Чугун дешевле стали.

Чугун (кроме белого) отличается от стали нали­чием в структуре графитовых включений, а между собой чугуны различаются формой этих включений

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

1. Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида;

2. Серый чугун, в кот. углерод в знач. степени или пол­ностью находится в свободном состоянии в форме пластинчатого графита. Пластинчатая форма графита ухудшает свойства чугуна, поэтому разработаны методы плавки или последующей обработки, при кот. изменяется форма графита и улучшаются свойства. Получают серый чугун с волокнистой (червеобразной) формой графита- вермикулярный;

3. Высокопрочный чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в форме шаро­видного графита;

4. Ковкий чугун, получающийся в результате отжига отливок из белого чугуна. В ковком чугуне весь углерод, или значительная часть его находится в свободном состоянии в форме хлопьевидного графита (углерода отжига).

Белый чугун:

1 -доэвтуктический

2-эвтуктический

3-заэвтуктический

Серый чугун:

4-на ферритной основе

5-на феррито-перлиной основе

6- на перлиной основе

Ковкий чугун: (хлопьевидный)

7- на перлиной основе

8- на ферритной основе

Высокопрочный(шаровидный)

9- на перлиной основе

Вид чугуна		Марка	Объяснение
Серый	Ф	СЧ 10, Сч12	Цифра это
	Ф-П	СЧ20 Сч18-36
	П	Сч30 Сч28-48
Высокопрочный		ВЧ 60-2, ВЧ 45-5, ВЧ 35-12
Ковкий	Ф	КЧ30-6, КЧ37-10
	П	КЧ45-6, КЧ63-2