Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 40 стр.

UptoLike

Лабораторная работа 6
ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ
МЕЖДУ ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ, СТРУКТУРОЙ
И СВОЙСТВАМИ ЧУГУНОВ
I. Цель работы
Изучить взаимосвязь химического состава, структуры и
механических свойств чугунов. Ознакомиться с
особенностями получения различных видов чугунов и
областью их применения. Изучить маркировку чугунов.
II. Сведения из теории.
Чугунами называются сплавы железа с углеродом,
содержащие более 2,14 % углерода.
Структура чугуна, и, следовательно, его механические
свойства зависят не только от химического состава, но и от
условий кристаллизации и охлаждения отливки, а также
режима ее термической обработки.
В зависимости от того, в какой форме присутствует
углерод в сплаве, различает белые и серые чугуны.
Белыми называются чугуны, в которых весь углерод
находится в связанном состоянии в виде химического
соединения Fe
3
C называемого цементитом. Такое название
он получил по виду излома, который имеет матово-белый
цвет. Фазовый состав белого чугуна (при нормальной
температуре) цементит и феррит. Фазовые превращения,
протекающие в этих чугунах при нагреве и охлаждении,
отражает диаграмма Fe-Fe
3
C, представленная на рисунке 1.
По содержанию углерода в чугунах их делят на
доэвтектические (2,14 - 4,3 % углерода - сплав I),
эвтектические (4,3% углерода - сплав II) и заэвтектические
(больше 4,32% углерода - сплав III).
Рис 1. Диаграмма состояния Fe - Fe
3
C и кривые охлаждения
для доэвтектического (I), эвтектического (II) и заэвтектического
(III) белых чугунов
Сплав II - эвтектический белый чугун (4,3%),
кристаллизуется при эвтектической температуре
изотермически с одновременным выделением двух фаз -
аустенита состава точки Е и цементита. Образующаяся
эвтектическая смесь этих фаз называется ледебуритом.
Фазовый состав ледебурита, как и любой эвтектики,
постоянен, при дальнейшем охлаждении концентрация
углерода в аустените вследствие уменьшения растворимости
уменьшается (в соответствии с линией диаграммы ES).
Углерод выделяется из аустенита в виде вторичного
цементита (Ц
11
) и к температуре эвтектоидного превращения
аустенит приобретает концентрацию углерода, равную 0,8%.
77 78