Влияние нагрева на структуру и свойства деформируемого металла

Необходимо знать сущность рекристаллизационных процессов: возврата, первичной рекристаллизации, собирательной (вторичной) рекристаллизации, протекающих при нагреве деформированного металла. Уясните, как при этом изменяются механические, физико-химические свойства и размер зерна. Установите влияние состава сплава и степени пластической деформации на протекание рекристаллизационных процессов. Научитесь выбирать режим рекристаллизационного отжига. Уясните его практическое значение, различие между холодной и горячей пластическими деформациями.

Вопросы для самопроверки

1. Как изменяются свойства деформированного металла при нагреве?

2. В чем сущность процесса возврата?

3. Что такое полигонизация?

4. Сущность процессов первичной и вторичной рекристаллизации.

5. Как влияют состав сплава и степень пластической деформации на температуру рекристаллизации?

6. Что такое критическая степень деформации?

7. В чем различие между холодной и горячей пластическими деформациями?

8. Как изменяются строение и свойства металла при горячей пластической деформации?

9. Каково назначение рекристаллизационного отжига и как он осуществляется?

Железоуглеродистые сплавы

Диаграмма состояния железо - цементит. Классификация железоуглеродистых сплавов. ГОСТы на металлы и сплавы. Фазы, образуемые легирующими элементами в сплавах железа. Структурные классы легированных сталей. Чугуны.
Научитесь вычерчивать диаграмму состояния (см. рис. 1 в приложении) железо - цементит и определять все фазы и структурные составляющие этой системы. С помощью правила фаз постройте кривые охлаждения (или нагревания) для любого сплава; разберитесь в классификации железоуглеродистых сплавов и усвойте, что различие между тремя классами (техническое железо, сталь, чугун) не является формальным (по содержанию углерода). Разные классы сплавов принципиально различны по структуре и свойствам. Технические железоуглеродистые сплавы состоят не только из железа и углерода, но и обязательно содержат постоянные примеси, попадающие в сплав в результате предыдущих операций при выплавке.
Разберите диаграмму состояния железо - графит, которая по графическому начертанию почти не отличается от диаграммы железо -цементит, что облегчает ее запоминание. Количественные изменения в положении линий диаграммы касаются смещения эвтектической и эвтектоидной линий в точках S' и Е'. Качественное изменение заключается в замене в структуре во всех случаях цементита графитом.
Изучите влияние легирующих элементов на критические точки железа и стали и объясните, при каком сочетании углерода и соответствующего легирующего элемента могут быть получены легированные стали ферритного, перлитного, аустенитного и ледебуритного классов.
Уясните влияние постоянных примесей на строение чугуна и разберитесь в различии металлической основы серых чугунов разных классов. Запомните основные механические свойства и назначение чугунов различных классов и их маркировку. Обратите внимание на способы получения ковких и высокопрочных чугунов. Изучите физическую сущность процесса графитизации.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое феррит, аустенит, перлит, цементит и ледебурит?

2. Какие превращения происходят в сплавах при температурах A1, А2, A3, A4, Acm?

3. Постройте с помощью правила фаз кривую охлаждения для стали с 0,8% С и для чугуна с 4,3% С.

4. Каковы структура и свойства технического железа, стали и белого чугуна?

5. В каких условиях выделяется первичный, вторичный или третичный цементит?

6. Каково строение ледебурита при комнатной температуре, немного выше эвтектоидной температуры 727° С и немного ниже эвтектической температуры 1147° С?

7. Как влияют легирующие элементы на положение критических точек железа и стали?

8. Какие легирующие элементы являются карбидообразующими?

9. Какие легирующие элементы способствуют графитизации?

10. Как влияют легирующие элементы на свойства феррита и аустенита?

11. Как классифицируют легированные стали по структуре в равновесном состоянии?

12. В чем отличие серого чугуна от белого?

13. Классификация и маркировка серых чугунов.

14. Каковы структуры серых чугунов?

15. Как получают высокопрочный чугун? Его строение, свойства и назначение.

16. В чем различие в строении ковкого и модифицированного чугунов?

17. Сравните механические свойства серого, ковкого и высокопрочного чугунов.