Липецкий государственный технический университет
Кафедра электрооборудования
Расчетно-графическое задание
по курсу «Материаловедение»
Студент __________ Рудаков О.А.
подпись, дата фамилия, инициалы
Группа ИМ-10-2
Руководитель
__________________ __________ Кащенко А.П.
ученая степень, ученое звание подпись, дата фамилия, инициалы
Липецк 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЗАДАНИЕ НА РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ……………………...2
1 РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ………………………...3
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………6
ЗАДАНИЕ НА РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ
Цель работы:
1. Научиться анализировать процессы фазовых превращений в сплавах и формирование структуры при охлаждении и нагреве.
2. Научиться рассматривать фазовые и структурные составляющие.
Дано : сталь, 0,02% С, 880°С.
Таблица 1
Критические точки метастабильной диаграммы.
Обозначение точки | Температура, 0С | Концентрация углерода, % |
A | ||
B | 0,51 | |
H | 0,1 | |
J | 0,16 | |
N | ||
O | 0,5 | |
E | 2,14 | |
C | 4,3 | |
F | 6,67 | |
D | 1300-1600 | 6,67 |
G | ||
M | ||
P | 0,025 | |
S | 0,8 | |
K | 6,67 | |
O | 0,006 | |
L | 6,67 |
1 РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Кристаллизация в сплаве начинается при температуре точки 1 выделением из жидкой фазы кристаллов δ-феррита.
В процессе кристаллизации состав жидкой фазы будет меняться по линии 1-В, твердой – по линии 1'-Н.
При температуре чуть выше точки 2 сплав состоит из первичных кристаллов δ-твердого раствора, состава точки Н, и жидкого раствора L, состава точки В.
В точке 2 при температуре 14990С идет перитектическое превращение:
В точке 2 сплав представлен кристаллами аустенита.
При дальнейшем охлаждении в интервале 2-3 превращения отсутствуют. Сплав состоит только из кристаллов аустенита, состав которого в этом интервале температур не меняется и определяется температурой сплава.
При достижении температуры точки 3 начинается процесс аллотропического превращения . Состав аустенита (γ) изменяется по линии 3-S, феррита (α) – 3'-P.
Чуть выше точки 4 сплав состоит из двух фаз: кристаллы феррита (α), состав точки Р, и кристаллы (γ), состав точки S.
В точке 4 аустенит, состава точки S, при температуре 7270С испытывает эвтектоидное превращение, приводящее к образованию перлита:
После окончания эвтектоидной реакции сплав I состоит из двух фаз – феррита и цементита двух структурных составляющих: избыточных кристаллов феррита (Ф изб) и перлита (П).
При дальнейшем охлаждении (до точки 5), вследствие уменьшения растворимости углерода в феррите (линия PQ), из феррита выделяется Цш. Цементит, выделяющийся из перлитного феррита, структурно не различим, так как по мере выделения он охлаждается (присоединяется) на пластинах перлитного цементита, в результате чего несколько изменяется количественное соотношение фаз в перлите: феррита становится немного меньше, а цементита больше.
В точке 5 сплав представлен двумя фазами – феррит, состава т.Q, и цементита, состава точки L (6,6%C), и тремя структурными составляющими : Ф(феррит)+П(перлит)+ Цш(третичный цементит).
С помощью правила коноды определим процентное содержание феррита (α) и аустенита (γ) в сплаве при температуре 8800С в области 3-4 на диаграмме:
Процентное содержание феррита (α):
Процентное содержание аустенита (γ):
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Диаграммы сплавов, применяемых в медицине. Методические указания к домашним заданиям, коллоквиумам / Сост.: А.П.Кащенко, О.Н.Левчегов, И.Н.Мешков, Г.С.Строковский, С.Е.Строковская. Липецк: ЛГТУ, 2003. 15с.