Влияние скорости охлаждения на микроструктуру чугунов.
Перечислите названия чугунов в порядке повышения скорости охлаждения.
смотри в лекции 1-3
сч на фо,фцо,фпо,по,пцо половинчатый
Влияние содержания углерода и кремния на микроструктуру чугунов.
43. Структурообразование в белых чугунах.
Нарисуйте график зависимости массовой доли превращенного ледебурита от содержания углерода в белых чугунах. 
Серые чугуны.
Как рассчитать массовую долю феррита в сером чугуне на перлитной основе, содержащем 3 % С ?
Нарисуйте кривую охлаждения серого чугуна на феррито-перлитной основе.
Ковкие чугуны.
В чем отличие термообработки для получения ковкого чугуна с ферритной основой от обработки для получения ковкого чугуна с перлитной основой?
Ковкие чугуны получаются отжигом доэвтектического белого чугуна. Отжиг проводят при температурах 950…1000 °С. При отжиге происходит разложение метастабильного цементита, а, следовательно, вместо него зарождается и растет графит, а цементит растворяется. После полного растворения цементита проводят охлаждение, в ходе которого может образоваться перлитная, феррито-перлитная или ферритная основа. Металлическая основа определяется в основном скоростью охлаждения.
Высокопрочные чугуны.
Нарисуйте микроструктуру высокопрочного чугуна на феррито-перлитной основе.
Микроструктура
высокопрочного чугуна с ферритно-перлитной металлической основой
47. Мартенситное превращение в углеродистых сталях.
Почему в углеродистых сталях мартенсит имеет повышенную плотность дислокаций?
Структурная составляющая кристаллическихтвердых тел, возникающая в результате сдвигового бездиффузионного полиморфного превращения приохлаждении. В результате деформации кристаллической решетки при этом превращении (т.н.кооперативного сдвига) на поверхности металла появляется рельеф; в объеме же возникают внутренниенапряжения и идет пластическая деформация, которые и ограничивают рост кристалла мартенсита. Внутренние напряжения снимаются также пластической деформацией,поэтому кристалл мартенсита имеет повышенную плотность дислокаций (до 1012 см-2) или разбивается надвойники толщиной 1-100 нм. Внутризеренные границы и дислокации упрочняют мартенсит.
Какова причина возникновения фазового наклепа при мартенситном превращении в углеродистых сталях?
Мартенсит имеет высокую хрупкость и твердость (до 65 НRCЭ). Высокая твердость мартенсита обусловлена искажениями кристаллической решетки и соответственно большими внутренними напряжениями, определяемыми растворенным углеродом, а также возникновением фазового наклепа вследствие увеличения объема при превращении аустенита в мартенсит, в результате чего плотность дислокации в мартенсите достигает уровня плотности дислокации холоднодеформируемой стали и равняется 1010–1012 см–2.
Влияние содержания углерода на свойства мартенсита.
Кристаллы в зависимости от состава сплава, а следовательно в зависимости от температуры своего образования, могут иметь различную морфологию и субструктуру. Различают два вида мартенсита: пластинчатый (игольчатый) и пакетный (реечный) (рис. 8.10).
Пластинчатый мартенсит образуется в высокоуглеродистых сталях, имеющих низкие значения Мн и Мк. В этом случае кристаллы мартенсита в средней зоне содержат большое число микродвойников, образующих зону повышенной травимости, называемой мидрибом (рис. 8.10, а). Сами кристаллы мартенсита в этом случае представляют собой широкие пластины, которые в плоскости шлифа имеют вид игл.
Пакетный (реечный) мартенсит характерен для низко- и среднеуглеродистых, а также конструкционных легированных сталей. В этом случае кристаллы мартенсита имеют форму тонких реек, вытянутых в одном направлении (рис. 8.10, б) и объединенных в пакеты. Тонкая структура пакетного (реечного) мартенсита представляет собой запутанные дислокации высокой плотности (» 1010–1012см2) при полном отсутствии двойников. В легированных сталях внутри мартенситных пакетов между кристаллами мартенсита, как правило, присутствуют прослойки остаточного аустенита (рис. 8.10, б).
Характерной чертой мартенсита является его высокая твердость и прочность, значения которых возрастают с увеличением содержания углерода в мартенсите. Временное сопротивление низкоуглеродистого мартенсита (0,025 % С) составляет 1000 МПа, а мартенсит с содержанием 0,6–0,7 % С имеет временное сопротивление 2 600–2 700 МПа. Однако с повышением в мартенсите содержания углерода возрастает и его склонность к хрупкому разрушению. Мартенсит, содержащий более 0,35–0,4 % С, имеет низкое сопротивление зарождению и распространению трещины, а также низкие значения вязкости разрушения KIс.
Почему температура начала мартенситного превращения падает с повышением содержания углерода в сталях? Зависимость температур начала (Мн) и конца (Мк) мартенситного
превращения от содержания углерода в системе Fe — С . 
Содержание углерода в стали и в аустените не всегда одинаковое, так как углерод входит в состав карбидов. Карбиды, сосуществующие с аустенитом, сами по себе не влияют на точку Мн. При повышении температуры закалки, когда карбиды растворяются в аустените и концентрация углерода в нем возрастает, точка Мнснижается.
Изменение состава влияет на температуру начала мартенситного превращения, так как меняется температура Т0, а также степень переохлаждения Т0 — Мн.
48. Бейнитное превращение в сталях.
Какова причина формирования неоднородного распределения углерода в аустените на начальной стадии бейнитного превращения?
из-за дифузии атомов углерода
В чем отличие структуры верхнего бейнита от нижнего?
Бейнит ,образующийся в стали с содержанием 0.8% С в области температур примерно от 550 до 350 градусов С, называется верхним бейнитом,а бейнит образующийся в области температур от 350 до 240 градусов- нижним бейнитом, но эти границы весьма условны.Верхний бейнит имеет вид перистой структуры при HRC 45.Микроструктура нижнего имеет характерное игольчатое строение .HRC 55.
Как получить в стали бейнит?
чтобы получить бейнит нам нужно охлаждать от 550 градусов до 230 так, чтобы не началось перлитное превращение и Мартенситное
Бейнитное превращение переохлажденного аустенита происходит в температурном интервале , расположенном ниже перлитного, но выше мартенситного интервала, поэтому его часто называют промежуточным.Протекает в интервале температур, когда рпактически отсутствует диффузия железа, но интенсивно протекает диффузия углерода.
49. Термическая обработка стали. Гомогенизирующий, рекристаллизационный и сфероидизирующий отжиг. Нормализация.
Гомоген. Диффузионный отжиг состоит в нагреве до температур, значительно превосходящих критические точки, и продолжительной выдержке; используется для литого материала, обеспечивает получение равновесной структуры. Диффузионный отжиг приводит к достижению более однородных свойств по объёму изделия и особенно улучшению механических свойств в поперечном (по отношению к прокатке) направлении. В необходимых случаях для предотвращения обезуглероживания стали производят отжиг в защитных атмосферах. При диффузионном отжиге идут следующие процессы:
1. выравнивание химического состава до равновесного;
2. растворение избыточных фаз;
3. выделение фаз из пересыщенного твердого раствора — особый случай — гетерогенизация во время гомогенизации, наблюдается в алюминиевых сплавах, содержащих хром, цирконий и скандий;
4. рост зерна;
5. образование и рост пор.
рекрист.
Рекристаллизационный отжиг — нагрев до температуры на 100—200 °C выше температуры рекристаллизации, выдержка и последующее охлаждение. Вследствие процесса рекристаллизации происходит снятие наклепа, и свойства металла соответствуют равновесному состоянию.
Такое название отжиг получил, потому что целью его является превращение пластинчатого перлита в зернистый — сфероидизированный. Это улучшает обрабатываемость резанием инструментальных сталей.
В результате сравнительно быстрого охлаждения таких сталей после прокатки они приобретают структуру пластинчатого перлита или сорбита. В пластинчатом перлите цементит имеет форму тонких пластинок, расположенных в виде слоев в поле феррита. Сталь с такой структурой имеет повышенную твердость, что затрудняет ее обработку режущим инструментом. Если же цементит располагается в феррите в виде мелких округлых зернышек, то твердость стали снижается, и обработка ее режущим инструментом значительно облегчается. Перлит, в котором цементит имеет форму мелких зернышек, называется зернистым
После какой термической обработки доэвтектоидной стали избыточный феррит имеет игольчатую форму? Опишите обработку. Дайте название микроструктуры.
После какой обработки цементит в стали имеет округлую форму?
сфероид.
50. Закалка стали, полная и неполная, влияние на свойства. Обработка холодом.
Нарисуйте график зависимости содержания углерода в мартенсите от температуры закалки для стали 50.
Почему для упрочнения доэвтектоидных сталей не используют неполную закалку?
доэвтектоидной стали
после неполной закалки. Структурные составляющие – феррит (более крупные зерна) и мартенсит – имеют резко различающееся сопротивление пластической деформации, что отрицательно сказывается на прочности стали. Такую обработку для доэвтектоидных сталей не применяют.
Углеродистую эвтектоидную сталь охлаждали от температуры 750 оС до комнатной температуры со скоростью а) ниже нижней критической и б) выше верхней критической. Каков химический состав фаз в каждом из этих двух случаев?
Перлит в 11 случае
мартенсит и аустенит во втором
51. Отпуск стали. Фазовые и структурные превращения при отпуске углеродистой стали.
Чем сорбит отпуска отличается от сорбита?
Структуры, образующиеся при отпуске на 450…650 °С, называют трооститом отпуска и сорбитом отпуска. Они состоят из тех же фаз, что и эвтектоид (феррита и цементит), имеют примерно такую же
твердость, как троостит и сорбит закалки соответственно. Однако форма выделений цементита в троостите отпуска и особенно в сорбите отпуска иная – не пластинчатая, а округлая. Благодаря этому сталь со структурой троостита отпуска и особенно сорбита отпуска обладает повышенной пластичностью и вязкостью.
Каковы различия микроструктуры стали после среднего и высокого отпуска?
X. Легированные стали. Основные легирующие элементы, микроструктура, классификация легированных сталей и термическая обработка.