Материаловедение. Лабораторный практикум. Барышев Г.А - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Контрольные вопросы
1. Какие сплавы железа с углеродом называются чугунами?
2. Какие чугуны называют доэвтектическими, эвтектическими и заэвтектическими? В чем отличие их структур?
3. В каком виде находится углерод в белых, серых, ковких и высокопрочных чугунах?
4. Как различают чугуны по металлической основе?
5. Как маркируют чугуны и где их используют?
6. Дать характеристику чугуна на рис. 6.
Литература: [1; 2; 7].
Лабораторная работа 9
МИКРОАНАЛИЗ НЕРАВНОВЕСНЫХ СТРУКТУР
Цель работы: изучить превращения, идущие в сталях при термической обработке, и получаемые при этом неравновес-
ные структуры.
Приборы и принадлежности: микроскопы, металлографические шлифы.
Методические указания
Равновесными фазами (структурами) называются структуры, полученные при очень медленном охлаждении сплава
вместе с отключенной печью. Минимальная скорость охлаждения при этом составляет 90 град/ч. Например, сплав с темпе-
ратуры 950 °С охлаждается до 20 °С за 10 часов. Такие структуры соответствуют равновесным диаграммам состояния.
Неравновесными называются структуры, получаемые за счет ускоренного или очень быстрого охлаждения сплавов. При
этом структура получает избыточный запас свободной энергии. Таких структур нет на равновесных диаграммах состояния.
Например, фаза феррит соответствует диаграмме состояния железо-цементит – равновесная структура, мартенсит – закалоч-
ная структура стали, неравновесная. Она получается за счет очень быстрого охлаждения с 950 °С до 20 °С за 5 секунд, т.е.
150 °С в секунду.
Структура и свойства стали определяются процессами при охлаждении из аустенита, который содержит количество уг-
лерода в соответствии с маркой стали (m % C).
При снижении температуры переохлажденный аустенит распадается (II превращение при термообработке)
орторомб
С%67,6
ОЦК
С%001,0
ГЦК
С%
ЦФА +→
m
.
Механизм превращения – диффузионный (образование и рост зародышей двух фаз) с изменением кристаллической ре-
шетки железа.
Чем сильнее переохлаждается аустенит ниже критической точки А
с1
, тем больше энергетический выигрыш от его рас-
пада, тем больше зародышей феррито-цементитной смеси (Ф + Ц) образуется. Однако при уменьшении температуры распада
(увеличении скорости охлаждения V
1
< V
2
< V
3
) уменьшается диффузия атомов и рост кристаллов. Скорость превращения
зависит как от числа новых зародышей, так и от подвижности атомов. Поэтому устойчивость аустенита велика при малых и
больших переохлаждениях и наименьшая – в диапазоне температур 500…550 °С. Поэтому распад переохлажденного аусте-
нита в стали описывается С-образной диаграммой (рис. 1).
Рис. 1. Распад переохлажденного аустенита в доэвтектоидной стали

Страницы