ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма состояния из "Технология конструкционных материалов " Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. В зависимости от температуры и концентрации углерода железоуглеродистые сплавы имеют следующие составляющие. [c.14] Феррит - твердый раствор углерода в а-железе с предельной концентрацией углерода 0,02 % при температуре 727 °С сталь со структурой феррита ферромагнитна вплоть до температуры Кюри 770 С, имеет малую твердость и высокую пластичность. [c.14] Цементит - химическое соединение железа с углеродом Fej (6,67 % С) ферромагнитен до температуры Кюри 210 °С, имеет высокие твердость и хрупкость. [c.14] Перлит - механическая смесь (эвтек-тоид) феррита и цементита, образующаяся при эвтектоидном распаде аустенита (0,8 % С) сталь, имеющая структуру перлита ферромагнитна, обладает повышенными прочностью и твердостью. [c.14] Ледебурит (4,3 % С) - механическая смесь (эвтектика) аустенита и цементита ниже температуры 727 °С аустенит превращается в перлит, при этом образуется смесь перлита и цементита - превращенный ледебурит. [c.14] Графит - углерод в свободном состоянии, образующийся в чугунах в результате распада цементита при медленном охлаждении. Графит не магнитен, мягок и обладает низкой прочностью. [c.14] Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Основные свойства сплава определяются содержанием углерода. Взаимодействие углерода с а- или у-модификациями железа приводит к образованию железоуглеродистых сплавов, различных по строению и свойствам. Построение диаграммы состояния железо -углерод (цементит) дает представление о температурах и концентрационных границах существования этих сплавов. [c.16] Температуру плавления определяют по линии ликвидуса. Температура заливки должна быть выше линии ликвидуса. Температурный интервал при горячей обработке давлением находится ниже линии солидуса на 100 - 150 °С (верхний предел) и выше линии критических точек Аз на 25 - 50 °С (нижний предел). [c.16] Основой процесса термической обработки является полиморфизм железа и его твердых растворов на базе а- и у-железа. Полиморфные превращения стали данного состава происходят в определенном интервале температур, офаниченном нижней Ai и верхними Лз и А критическими точками. [c.16] В результате полиморфизма происходит перекристаллизация в твердом состоянии. Перекристаллизация - это изменение кристаллического строения стали при ее нафеве или при охлаждении до определенных температур. [c.16] Таким образом, термическая обработка заключается в нафеве сплавов до определенных температур, выдержке их при этих температурах и последующем охлаждении с различной скоростью. При этом изменяются структура сплава, а следовательно, и его свойства. Изменяя скорость охлаждения, можно получить различные физикомеханические свойства и структуры железоуглеродистых сплавов. [c.16] Основные виды термической обработки - отжиг, нормализация, закалка и отпуск. [c.16] Отжиг - нафев доэвтектоидной стали выше точки Ai, заэвтектоидной - выше точки А с последующим охлаждением вместе с печью. После полного отжига структура сплава состоит из феррита и перлита (доэвтектоидные стали). Отжиг снимает внутреннее напряжение, снижает твердость и повышает пластичность, устраняет химическую неоднородность. Неполный отжиг - нафев выше точки А и но ниже Аз происходит неполная фазовая перекристаллизация. [c.16] Нормализация - нагрев выше точки Ai, охлаждение на воздухе нормализация приводит к измельчению зерна и повышению прочности. [c.17] Закалка - нагрев выше точки Аз, быстрое охлаждение в воде или масле повышает твердость и прочность, снижает пластичность. [c.17] Регулируя скорость охлаждения стали из аустенитного состояния, можно получать различные структуры мартенсит, троостит, сорбит, перлит. [c.17] Структура мартенсита образуется при быстром охлаждении в результате без-диффузионного (сдвигового) перехода у-железа (аустенита) в а-железо (феррит) без выделения углерода из раствора. Переход у-железа в а-железо сопровождается изменением кристаллических решеток, что вызывает появление внутренних дополнительных напряжений. Мартенсит представляет собой пересыщенный раствор углерода в а-железе с искаженной кристаллической решеткой. Сталь со структурой мартенсита обладает высокими твердостью и прочностью. [c.17] Структура троостита образуется при более медленном охлаждении и представляет собой смесь феррита и цементита с высокой дисперсностью. Троостит имеет меньшие твердость и прочность, чем мартенсит. [c.17] Структура сорбита образуется при еще более медленном охлаждении. Зерна феррита укрупняются, образуется мелкодисперсная ферритно-карбидная смесь. [c.17] Вернуться к основной статье