По нахождению критических точек стали

Определить критические точки стали с содержанием в ней углерода 1,87%. Указать эти точки на стальном участке диаграммы и охарактеризовать их.

Температуры, при которых происходят фазовые и структурные превращения в железоуглеродистых сплавах, называются критическими точками.

Для выполнения задания необходимо отобразить схематично участок диаграммы состояния железоуглеродистых сталей, отметить на ней основные точки и линии (рис.1.). На шкале содержания углерода в сплаве найти точку соответствующую 1,87% углерода и восстановить перпендикуляр до точки пересечения. Точки пересечения линий диаграммы с этой вертикальной линией и являются критическими для этой стали. На диаграмме отмечаем вертикальной линией І сплав с содержанием углерода 1,87 %. Точки пересечения этой прямой с линиями диаграммы - т.т. 1, 2, 3, 4.

Сплав I при температурах больших 1430°C находится в жидком (расплавленном) состоянии.

При охлаждении сплава в т. 1 при температуре t₁ = 1430°C начинается кристаллизация аустенита из жидкого расплава.

В точке 2 при температуре t₂ = 1190°С процесс кристаллизации заканчивается.

В точке 3 при температуре t₃ =1075° С из аустенита начинает выделяться вторичный цементит.

В точке 4 при температуре критической точки t₄ = 727°С аустенит, имеющий концентрацию углерода 0,8 %, превращается в перлит (эвтектоидную смесь феррита и цементита), т.е. происходит эвтектоидное превращение.

Сплав I, содержащий 1,87 % углерода, является заэвтектоидной углеродистой сталью.

Рисунок - 4. Диаграмма состояния сплавов железо – цементит

Приложение 3

Условные обозначения марок материалов

Материал	Обозначение
Стали
Углеродистые стали обыкновенного качества	Буквами «Ст» и цифрой (от 0 до 6), обозначающей номер марки (Ст1, Ст2). Увеличение номера указывает на повышение содержания углерода и временного сопротивления. В зависимости от гарантированных свойств стали делятся на три группы: А – с гарантированными механическими свойствами, Б – с гарантированным химическим составом, В – с гарантированными механическими свойства и химическим составом, которые указываются слева от букв «Ст» (группа А не указывается). Индексы, стоящие справа от номера марки, означают степень раскисления стали: кп – кипящая, сп – спокойная, пс – полуспокойная. Между индексом и номером марки может стоять буква «Г» - повышенное содержание марганца.
Углеродистые качественные стали	Двузначными цифрами: 05, 08, 10, … 85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. После цифр ставятся буквы, обозначающие степень раскисления стали: если сталь кипящая – кп, если полуспокойная – пс, если букв нет – сталь спокойная. Буква «Г» в марках сталей указывает, на повышенное содержание марганца.
Углеродистые инструментальные стали	Буквой «У» и цифрами, показывающими средне содержание углерода в десятых долях процента (У7, У8). Если сталь высококачественная, то справа от цифры ставится буква «А» (У8А).
Автоматные стали	Буквой «А» и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буква «Г» после цифры обозначает повышенное содержание марганца (А40Г).
Углеродистые стали для фасонного литья	Цифрами, после которых ставится буква «Л». Цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (15Л, 20Л).
Легированные стали	Буквами и цифрами. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода: если цифры две или три - в сотых долях процента, если одна – в десятых, если цифры нет – углерода содержится около 1%. Буквы за цифрами означают, что в составе стали находятся легирующие элементы (обозначение элементов смотри в таблице 5) (20ХН3А, 30ХГС). Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержание легирующего элемента в целых единицах процента. Если содержание легирующего элемента менее 1,5% - цифра отсутствует. Буква «А» в конце марки обозначает, что сталь высококачественная. Если в конце марки стоит буква «Ш» - сталь особо высококачественная.
Подшипниковые стали	Буквами «ШХ» и цифрами, показывающими содержание хрома в десятых долях процента. Буквы после цифр показывают наличие дополнительных легирующих элементов (таблица 5).
Легированные стали для фасонного литья	Цифрами и буквами. Две цифры в начале марки указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы, стоящие за ними – легирующие элементы (таблица 5). Цифры стоящие после букв, указывают на примерное содержание легирующего элемента в целых единицах процента. В конце марки ставится буква «Л» (30ХМЛ).
Быстрорежущие стали	Буквой «Р», цифра после которой указывает на содержание вольфрама в процентах (Р18). Легирующие элементы в сталях обозначаются буквами в соответствии с таблицей 5, цифры за ними показывают их количество.
Чугуны
Серый чугун	Буквами «СЧ» и двузначным числом, обозначающим минимальное временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа ·10-1 (СЧ 10)
Ковкий чугун	Буквами «КЧ». Первое двузначное число обозначает временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа ·10-1, второе число – относительное удлинение в % (КЧ 30-6).
Высокопрочный чугун	Буквами «ВЧ» и двузначным числом, обозначающим временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа ·10-1 (ВЧ35).
Легированный чугун	Первой буквой «Ч» и последующими буквами, показывающими наличие легирующих элементов. Цифры обозначают последовательно среднее содержание легирующих элементов в процентах. Буква «Ш» в конце марки означает, что графит в чугуне имеет шаровидную форму (ЧХ32).
Цветные сплавы на основе алюминия
Литейные (Силумины)	Буквами «АЛ», после которых указывается номер сплава (АЛ2).
Деформируемые, упрочняемые термообработкой (Дуралюмины)	Буквой «Д», после которой следует номер сплава.
Деформируемые, не упрочняемые термообработкой	Буквами «АМ», если легирующий компонент марганец – то АМц, если магний – Амг. Цифра показывает содержание легирующего компонента (АМг2).
Цветные сплавы на основе меди
Деформируемые латуни	Первой буквой «Л» - латунь и другими буквами, показывающими содержание легирующих элементов. Первое число – процентное содержание меди, остальное содержание легирующих элементов (ЛА77-2).
Литейные латуни	Первой буквой «Л» - латунь, затем буквы, показывающие легирующие элементы. Цифры, стоящие за буквами, показывают процентное содержание легирующего элемента (ЛЦ16К4).
Деформируемые бронзы	Первыми двумя буквами «Бр» - бронза и последующими буквами, показывающими только легирующие элементы. Цифры указывают их процентное содержание (БрО 4-4).
Литейные бронзы	Первыми двумя буквами «Бр» - бронза, затем буквы, показывающие легирующие элементы. Цифры, стоящие за буквами, показывают процентное содержание легирующего элемента (БрО10С10).
Антифрикционные сплавы
Баббиты	Буквой «Б» и числом, показывающим содержание олова в процентах (Б88).

Приложение 4

Условные обозначения основных элементов в марках металлов и сплавов

Элемент	Символ	Принятое обозначение элементов в марках металлов и сплавов	Элемент	Символ	Принятое обозначение элементов в марках металлов и сплавов
Черных	Цветных	Черных	Цветных
Азот	N	А	-	Неодим	Nd	-	Нм
Алюминий	Al	Ю	А	Никель	Ni	Н	Н
Барий	Ba	-	Бр	Ниобий	Nb	Б	Нп
Бериллий	Be	Л	-	Олово	Sn	-	О
Бор	B	Р	-	Осмий	Os	-	Ос
Ванадий	V	Ф	Вам	Палладий	Pd	-	Пд
Висмут	Bi	Ви	Ви	Платина	Pt	-	Пл
Вольфрам	W	-	-	Празеодим	Pr	-	Пр
Гадолиний	Gg	Гм	Гм	Рений	Re	-	Ре
Галлий	Ga	Гл	Гл	Родий	Rh	-	Рд
Гафний	Hf	-	Гф	Ртуть	Hg	-	Р
Германий	Ge	-	Г	Рутений	Ru	-	Ру
Гольмий	Ho	-	ГОМ	Самарий	Sm	-	Сам
Диспрозий	Dy	-	ДИМ	Свинец	Pb	-	С
Европий	Eu	-	Ев	Селен	Se	Е	СТ
Железо	Fe	-	Ж	Серебро	Ag	-	Ср
Золото	Au	-	Зл	Скандий	Sc	-	Скм
Индий	In	-	Ин	Сурьма	Sb	-	Су
Иридий	Ir	и	И	Таллий	Tl	-	Тл
Иттербий	Yb	-	ИТМ	Тантал	Ta	-	ТТ
Иттрий	Y	-	ИМ	Теллур	Te	-	Т
Кадмий	Cd	Кд	Кд	Тербий	Tb	-	Том
Кобальт	Co	К	К	Титан	Ti	Т	ТПД
Кремний	Si	С	Кр(К)	Тулий	Tu	-	ТУМ
Лантан	La	-	Ла	Углерод	C	У	-
Литий	Li	-	Лэ	Фосфор	P	П	Ф
Лютеций	Lu	-	Люм	Хром	Cr	Х	Х(Хр)
Магний	Mg	Ш	Мг	Церий	Ce	-	Се
Марганец	Mn	Г	Мц(Мр)	Цинк	Zn	-	Ц
Медь	Cu	Д	М	Цирконий	Zr	Ц	ЦЭВ
Молибден	Mo	М	-	Эрбий	Er	-	Эрм