Матюхин В.И., Корытов М.С. Диаграмма состояния железо-цементит и структуры углеродистых сталей и чугунов
Подождите немного. Документ загружается.
Рис.8. Схема получения ковкого чугуна
Цель длительной выдержки (10...15 ч) при температуре 950...1000
0
С
– разложить свободный цементит и цементит ледебурита на железо
(аустенит) и углерод в виде графита хлопьевидной формы (первая стадия
графитизации). В точке 2 структура чугуна состоит из аустенита и графита.
При охлаждении, переходя критическую температуру А
1
, аустенит
превращается в перлит, поэтому в точке 3 структура сплава: перлит +
графит. Дальнейшее охлаждение сохранит данную структуру. Если
охладить чугун до температуры 720...740
0
С (точка 3) и сделать выдержку
25...30 ч при этой температуре, то цементит перлита распадается на железо
(феррит) и углерод в форме хлопьевидного графита (вторая стадия
графитизации). В точке 4 структура чугуна будет состоять из феррита и
графита. Дальнейшее охлаждение отливки сохранит эту структуру. Если
выдержку при температуре 720...740
0
С сделать менее 25...30 ч, то часть
перлита сохранится и в точке 5 отливка будет иметь структуру: перлит +
феррит + графит. Дальнейшее охлаждение отливки не изменит структуру.
Хлопьевидная форма графита создает меньшую концентрацию
напряжений по сравнению с пластинчатой формой, поэтому пластичность
и прочность ковких чугунов выше, чем у серых чугунов. Из ковких
чугунов отливают детали, воспринимающие ударные и знакопеременные
нагрузки.
10
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
4.1. Законспектировать теоретическую часть работы.
4.2. По указанию преподавателя для сталей 08, 10, 20, 30, 50, 70, 80,
У10, У12 и белых чугунов, содержащих 2,5, 3,0, 4,3, 5 и 6 % С,
определить превращения в сталях и чугунах при охлаждении из
расплавленного состояния до комнатной температуры. Какая структура
получается после охлаждения?
4.3. По указанию преподавателя для сталей 08, 30, 80, У10, У12 при
температурах 20 и 60
0
С, а также для белых чугунов, содержащих 3,0, 3,5,
4,3, 5 и 6 % С, при температуре 800
0
С определить структуру, фазы,
концентрацию фаз и их весовое соотношение.
4.4. Зарисовать структуры сталей (см. рис. 3).
4.5. Для сталей 10, 30, 50, 80 при температуре 20
0
С нарисовать (по
указанию преподавателя) их структуры.
4.6. Зарисовать структуры чугунов (см. рис. 4, 5, 6, 7).
4.7. Для перлитного высокопрочного чугуна, содержащего 3,5 % С,
определить, сколько углерода находится в связанном состоянии и сколько
в свободном состоянии.
Библиографический список
1. Лахтин Ю.М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. –
М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
2. Материаловедение / Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. – М.:
Машиностроение, 1986. – 384 с.
11
СОДЕРЖАНИЕ
Введение..................................................................................................
...
3
1. Краткие сведения о диаграмме состояния
железо – цементит (Fe – Fe
3
C)............................................................... 3
1.1. Характеристика структурных составляющих....................... 4
1.2. Превращения на линиях диаграммы Fe – Fe
3
C..................... 4
1.3. Структура и
фаза......................................................................
5
1.4. Правило концентраций и отрезков......................................... 5
2. Структуры
сталей...............................................................................
6
3. Структуры
чугунов.............................................................................
7
3.1. Белые
чугуны............................................................................
7
3.2. Серые
чугуны............................................................................
7
3.3. Высокопрочные чугуны.......................................................... 8
3.4. Ковкие чугуны......................................................................... 9
4. Порядок выполнения работы........................................................... 11
Библиографический список..................................................................... 11
12
Учебное издание
ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО – ЦЕМЕНТИТ
И СТРУКТУРА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ
Методические указания к лабораторной работе
по материаловедению
Составители:
Валентин Иванович Матюхин,
Михаил Сергеевич Корытов
Редактор Н. И. Косенкова
Лицензия ИД № 00064 от 16. 08. 99.
Подписано к печати 15.02.2002.
Формат 60 х 90 1/16. Бумага ксероксная.
Гарнитура Таймс.
Оперативный способ печати.
Усл. п. л. 0,75 , уч.-изд. л. 0,7.
Тираж 300 экз. Изд. № 2. Заказ
Цена договорная.
Издательство СибАДИ
644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ
644099, Омск, ул. П.Некрасова, 10