Презентация "Процессы структурообразования"
Подписи к слайдам:
Тема: Процессы структурообразования
- Сплавы и их компоненты
- Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов
- Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
- Преподаватель Кичигина Л.Г.
- Сплавами называются соединения двух и более химических элементов
- Химические элементы или их соединения, образующие сплав, называются компонентами
- Фаза — однородные части сплава, имеющие одинаковый состав, кристаллическое строение и свойства, одно и то же агрегатное состояние и отдельнные поверхности раздела
- Фазами (структурными составляющими) сплавов после их затвердевания могут быть механические смеси, химические соединения и твердые растворы
- Твердый раствор — фаза, в которой один из компонентов сплава (растворитель) сохраняет свою кристаллическую решетку, а другой (другие) компонент располагается в решетке растворителя, изменяя ее размеры. Различают твердый раствор замещения и твердый раствор внедрения.
- При образовании твердого раствора замещения атомы растворенного компонента замещают часть атомов растворителя в его кристаллической решетке. При образовании твердого раствора внедрения атомы растворенного компонента размещаются между атомами растворителя
- При образовании механической смеси атомы каждого компонента укладываются в свои кристаллические решетки, состоящие только из собственных атомов
- В химическом соединении разнородные атомы соединяются в новую кристаллическую решетку, отличающуюся от решеток компонентов.
- Аустенит (А) — твердый раствор внедрения углерода в γ-железе, имеет кубическую гранецентрированную решетку. Предельная растворимость углерода в γ-железе при температуре 1147 °С — 2,14%, минимальная растворимость при температуре 727 °С – 0,8%. Аустенит немагнитен, имеет твердость 160 НВ при δ = 40-50%.
- Феррит (Ф) — твердый раствор внедрения углерода в α-железе, имеет кубическую объемно-центрированную решетку, максимальная растворимость при 727 °С составляет 0,02%, минимальная растворимость при комнатной температуре – 0,006% Феррит магнитен, характеризуется низкой твердостью (НВ 80—100) и высокой пластичностью ( δ= 50%; ψ= 80%).
- Перлит (П) — эвтектоидная механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8% С; образуется при 727 °С. Перлит может быть пластинчатым или зернистым.
- Ледебурит (Л) — механическая смесь (эвтектика) аустенита и цементита, образующаяся из жидкого расплава при 1147 °С и содержании 4,3% С. Твердость НВ 600—700, хрупок. При температуре ниже 727 °С аустенит превращается в перлит.
- Цементит (Ц) — химическое соединение железа с углеродом (карбид железа Fe3С), содержит 6,67% С, температура плавления принимается примерно равной 1250 °С. Цементит магнитен до температуры 217 °С, характеризуется высокой твердостью (> 800НВ) и низкой пластичностью
- Диаграмма состояния, или фазового равновесия, в графической форме показывает фазовое состояние сплава в зависимости от температуры и концентрации компонентов.
- По ней можно установить, какие превращения происходят в сплавах при нагреве (охлаждении), определить температуры затвердевания сплавов. Оценка структурных превращений в сплаве при нагреве позволяет определить режимы и результаты термической обработки сплава, а также температуру нагрева сталей под обработку давлением.
- Точка А на диаграмме -температура плавления железа (1539 °С), точка D — цементита (1250 °С). В точке С (с концентрацией 4,3% С и температурой 1147 °С) образуется эвтектика (ледебурит).
- В точке S (с концентрацией 0,8% С и температурой 727 °С) образуется эвтектоид (перлит).
- Линия A CD — линия ликвидус (выше ее все сплавы находятся в жидком состоянии L) — характеризует начало первичной кристаллизации: по линии АС из жидкого раствора начинает кристаллизоваться аустенит, по линии CD — цементит.
- Точка Е диаграммы - граница деления железоуглеродистых сплавов на стали (до 2,14% С) и чугуны (свыше 2,14%).
- Линия AECF— линия солидус — характеризует конец первичной кристаллизации. Она также является началом вторичной кристаллизации (перекристаллизации), характерной для твердой фазы.
- Прямая EСF называется линией эвтектических превращений.
- Прямая PSК называется линией эвтектоидных превращений.
- EP- линия растворимости аустенита.
- PQ - линия растворимости феррита.
- Линия GS — начало, линия GP — конца полиморфного превращения аустенит феррит.
- Фаза, в которой один компонент сохраняет решетку, а атомы второго располагаются в междоузлиях первого – это…
- Твердый раствор внедрения;
- Механическая смесь;
- Химическое соединение.
- Свойства химических соединений…
- остаются постоянными;
- изменяются по линейной зависимости;
- резко отличаются от свойств компонентов.
- Твердый раствор внедрения углерода в α- железо – это…
- Феррит;
- Перлит;
- Ледебурит.
- Учить тему по конспекту
- Подготовиться к практическому занятию: Анализ диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов
- Спасибо за работу!
