Презентация к занятию по материаловедению на тему Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

Специальность 15.02.08 «Технология машиностроения»2015 г.Министерство образования и молодёжной политики Ставропольского краяГосударственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение«Невинномысский индустриальный колледж»21.12.2015 20:491Мансурова Л.П. 21.12.2015 20:492 21.12.2015 20:493 Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов21.12.2015 20:494 21.12.2015 20:495 21.12.2015 20:496 21.12.2015 20:497 Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. При кристаллизации железоуглеродистых сплавов образуются следующие структурные составляющие: аустенит, феррит, цементит, перлит, ледебурит.21.12.2015 20:498 Аустенит — твердый раствор углерода в у-железе. У сплавов с содержанием углерода до 2 % (стали) при температурах выше 723 °С структура представляет собой аустенит — на диаграмме область AESG. Кристаллическая решетка аустенита - гранецентрированный куб. При нормальной температуре (18...24°С) аустенит в простых железоуглеродистых сплавах отсутствует и его увидеть нельзя. Аустенит обладает высокой пластичностью (б = 40...50 %) и низкой твердостью (НВ170...200), хорошо поддается горячей обработке давлением (ковке, штамповке и прокатке). 21.12.2015 20:499 Феррит—твердый раствор углерода в а-железе. В феррите растворяется очень мало углерода (до 0,02 %). Техническое железо имеет структуру феррита (на диаграмме область GPQ). Кристаллическая решетка феррита— объемно-центрированный куб. Феррит обладает высокой пластичностью и низкой твердостью (6 = = 40...50 %; НВ80...120), хорошо поддается обработке давлением в холодном состоянии (волочению, штамповке). Чем больше феррита в сплавах, тем они мягче и пластичнее. 21.12.2015 20:4910 21.12.2015 20:4911 21.12.2015 20:4912 21.12.2015 20:4913 21.12.2015 20:4914 21.12.2015 20:4915 Цементит — самая твердая (НВ800) и хрупкая (6 = 0 °/о) составляющая железоуглеродистых сплавов — представляет собой химическое соединение железа и углерода (карбид железа Fe3C), содержащее 6,67 % углерода. Кристаллическая решетка цементита сложная. Особенность цементита состоит в том, что в присутствии значительного количества некоторых элементов, например кремния Si, цементит может вообще не образоваться или может распадаться с образованием углерода — графита и железа. Сплавы из чистого цементита на практике не применяют. Чем больше цементита в железоуглеродистых сплавах, тем они тверже и хрупче. 21.12.2015 20:4916 Перлит — механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,83 % углерода. Перлит образуется при перекристаллизации (распаде) аустенита при температуре 723°С (на диаграмме линия Р/С). Распад аустенита на перлит называется эвтектоидным превращением, а перлит — звтектоидом. Перлит присутствует во всех железоуглеродистых сплавах при температуре ниже 723°С, обладает высокой прочностью (ав до 800 МПа) и твердостью (НВ200). Чем мельче включения феррита и цементита в перлите, тем выше показатели его механических свойств. Поэтому чем больше перлита в сплаве, тем выше показатели механических свойств сплава.21.12.2015 20:4917 Ледебурит — механическая смесь аустенита и цементита, образующаяся при кристаллизации жидкого сплава с содержанием углерода 4,3 % при постоянной температуре 1147°С (точка С на диаграмме). Ледебурит — единственный из всех железоуглеродистых сплавов, который кристаллизуется при постоянной температуре с образованием механической смеси. Такая кристаллизация называется эвтектической, а ледебурит — эвтектикой. Ледебурит обладает большой хрупкостью и высокой твердостью (НВ700), хорошими литейными свойствами. Ледебурит содержится во всех высокоуглеродистых сплавах, называемых белыми чугунами. 21.12.2015 20:4918 21.12.2015 20:4919 21.12.2015 20:4920 21.12.2015 20:4921 Микроструктура углеродистой стали зависит от содержания углерода. 21.12.2015 20:4922 Группы чугунов в зависимости от формы графита и условий его образования : серый – с пластинчатым графитом; высокопрочный – с шаровидным графитом;ковкий – с хлопьевидным графитом.21.12.2015 20:4923 Схемы микроструктур чугуна в зависимости от металлической основы и формы графитовых включений21.12.2015 20:4924