Тема: Диаграмма "железо - цементит"
Дидактическая единица №1
Тема: Диаграмма "железо - цементит"
ООП: 220301.65 - Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям).Дисциплина: МатериаловедениеГруппа: 3-мд-5.Дата тестирования: 06.11.2011
Тема: Диаграмма "железо - цементит".
Тема: Пластическая деформация и механические свойства металлов
Тема: Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах. Основные типы диаграмм состояния
Тема: Структура материала.
ЗАДАНИЕ N 1. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Кристаллизация чугуна, содержащего 2,5% углерода, протекает в интервале температур приблизительно _______ оС.
 |  | 1400 – 1147 | |
| | 1559 – 1147 | ||
| | 1250 – 727 | ||
| | 1147 – 727 |
Решение:Для определения интервала кристаллизации сплава надо из точки, отвечающей составу сплава, восстановить перпендикуляр до пересечения с линиями ликвидус и солидус. Точка пересечения с линией ликвидус (АВСD) даст температуру начала, а с линией солидус (ECF) – окончания кристаллизации. Таким образом, приблизительный температурный интервал кристаллизации чугуна, содержащего 2,5% углерода, составляет 1400 – 1147 оС.
ЗАДАНИЕ N 2. Тема: Диаграмма "железо - цементит".При температуре 14990С в системе «железо - цементит» происходит …
| | | перитектическое превращение | |
| | эвтектическое превращение | ||
| | образование первичного цементита | ||
| | образование феррита |
Решение:Линия HJB характеризует перитектическое превращение, суть которого в том, что из жидкости концентрации т. В (0,5% С) и высокотемпературного феррита концентрации т. Н (0,1% С) образуется одна фаза – аустенит концентрации т. J (0,16% С).
ЗАДАНИЕ N 3. Тема: Диаграмма "железо - цементит".После медленного охлаждения до комнатной температуры заэвтектоидные углеродистые стали имеют структуру, состоящую из …
| | | перлита и цементита | |
| | феррита и перлита | ||
| | перлита | ||
| | ледебурита и цементита |
Решение:Заэвтектоидными называют углеродистые стали, содержащие более 0,8 % углерода. В соответствии с диаграммой «железо – цементит», их структура после медленного охлаждения до комнатной температуры состоит из перлита и цементита.
ЗАДАНИЕ N 4 . Тема: Диаграмма "железо - цементит"Химическое соединение железа с углеродом называется …
| | | цементитом | |
| | перлитом | ||
| | аустенитом | ||
| | ферритом |
Решение:Цементит – химическое соединение железа с углеродом. Стехиометрическая формула цементита – Fe3C (карбид железа), он содержит 6,67% С. Цементит имеет сложную ромбическую кристаллическую решетку, обладает высокой твердостью (НВ 800) и большой хрупкостью. Чем больше цементита в сплавах, тем большей твердостью и меньшей пластичностью они обладают.
ЗАДАНИЕ N 5. Тема: Диаграмма "железо - цементит".В результате эвтектического превращения в сплавах системы «железо – цементит» образуется …
| | | ледебурит | |
| | перлит | ||
| | цементит | ||
| | аустенит |
Решение:В результате эвтектического превращения в сплавах системы «железо – цементит» образуется ледебурит, представляющий собой в интервале температур 1147–727 оС смесь аустенита и цементита.
ЗАДАНИЕ N 6 . Тема: Диаграмма "железо - цементит".Метастабильной фазой в сплавах системы «железо – цементит» является …
| | | цементит | |
| | перлит | ||
| | феррит | ||
| | ледебурит |
Решение:Метастабильной фазой в сплавах системы «железо – цементит» является цементит.
ЗАДАНИЕ N 7 . Тема: Диаграмма "железо - цементит".Перлит представляет собой …
| | | эвтектоидную смесь феррита и цементита | |
| | эвтектическую смесь аустенита и цементита | ||
| | пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе | ||
| | твердый раствор углерода в γ-железе |
Решение:Перлит представляет собой смесь феррита и цементита, образующуюся в процессе эвтектоидного распада аустенита, содержащего 0,8% углерода (линия РSK): АS → ФР + Ц.
ЗАДАНИЕ N 8. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Растворимость углерода в α-феррите (по массе) при 727°С составляет _____%.
| | | 0,02 | |
| | 0,006 | ||
| | 0,1 | ||
| | 0,8 |
Решение:Феррит (лат. ferrum – железо) - фазовая составляющая сплавов железа, представляющая собой твердый раствор углерода и легирующих элементов в α-железе (α-феррит). Имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую решётку. Является фазовой составляющей других структур, например перлита, состоящего из феррита и цементита.
При температурах выше 1401°С в железоуглеродистых сплавах образуется твёрдый раствор углерода в δ-железе (δ-феррит), который можно рассматривать как высокотемпературный феррит. Растворимость углерода в α-феррите - 0,02% (по массе) при 727 °С, а при комн. тем-ре - менее 0,006; в δ-феррите – 0,1%.
ЗАДАНИЕ N 9. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Двухфазной структурной составляющей сплавов системы «железо – цементит» является …
| | | перлит | |
| | феррит | ||
| | цементит | ||
| | аустенит |
Решение:Двухфазной структурной составляющей сплавов системы «железо – цементит» является перлит – эвтектоидная смесь феррита и цементита.
ЗАДАНИЕ N 10. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Содержание углерода в ледебурите составляет_____%.
| | | 4,3 | |
| | 2,14 | ||
| | 0,8 | ||
| | 6,67 |
Решение:Ледебурит – механическая смесь (эвтектика), состоящая в области температур от 1147°С до 727°С из аустенита и цементита (А + Ц), а ниже 727°С - из перлита и цементита (П + Ц). Содержит 4,3%С.
ЗАДАНИЕ N 11. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Предельная растворимость углерода в аустените составляет_____%.
| | | 2,14 | |
| | 0,8 | ||
| | 4,3 | ||
| | 0,02 |
Решение:Предельное содержание углерода в аустените определяется проекцией точки Е на ось абсцисс и составляет при температуре 1147 оС 2,14%.
ЗАДАНИЕ N 12. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Эвтектическое превращение в сплавах системы «железо – цементит» протекает по схеме …
| | | Ж4,3 → А2,14 + Ц6,67 | |
| | A0,1 + Ж0,51→ А0,16 | ||
| | А0,8 → Ф0,02 + Л4,3 | ||
| | А0,8 → Ф0,02 + Ц6.67 |
Решение:Эвтектическое превращение в системе «железо – цементит» протекает при температуре 1147 оС (линия ECF). Суть его заключается в распаде расплава, содержащего 4,3% углерода (точка С), с образованием эвтектической смеси двух фаз: аустенита, содержащего 2,14% углерода (точка Е), и цементита:
Ж4,3 → А2,14 + Ц6,67.
ЗАДАНИЕ N 13. Тема: Диаграмма "железо - цементит".Интервал температур первичной кристаллизации сплавов системы «железо – цементит» определяется линиями …
| | | ликвидус и солидус | |
| | ликвидус и сольвус | ||
| | солидус и сольвус | ||
| | эвтектоидного и эвтектического превращения |
Решение:Первичная кристаллизация происходит в интервале температур, определяемых линиями ликвидус ABCD и солидус AHJECF.
ЗАДАНИЕ N 14.Тема: Диаграмма "железо - цементит".После медленного охлаждения до комнатной температуры доэвтектоидная сталь имеет структуру, состоящую из …
| | | феррита и перлита | |
| | цементита и ледебурита | ||
| | перлита и цементита | ||
| | аустенита и цементита |
Решение:Доэвтектоидные стали содержат менее 0,8% углерода. Равновесная структура доэвтектоидных сталей состоит из феррита и перлита.
ЗАДАНИЕ N 15. Тема: Диаграмма "железо - цементит"
Линия ES диаграммы «железо – цементит» – представляет собой линию …
| | | растворимости углерода в аустените | |
| | солидус | ||
| | ликвидус | ||
| | эвтектоидного превращения |
Решение:Линия ES диаграммы «железо – цементит» представляет собой линию растворимости углерода в аустените.
ЗАДАНИЕ N 16. Тема: Диаграмма "железо - цементит".При уменьшении растворимости углерода в железе с понижением температуры избыточный углерод выделяется из твердых растворов в виде …
| | | цементита | |
| | троостита | ||
| | феррита | ||
| | графита |
Решение:Растворимость углерода в аустените и феррите с понижением температуры уменьшается соответственно по линиям SE и PQ, а избыток углерода выделяется из твердых растворов в виде цементита Fe3C.