Липецкий государственный технический университет
Кафедра электрооборудования
Расчетно-графическое задание
по курсу «Материаловедение»
Студент __________ Рудаков О.А.
подпись, дата фамилия, инициалы
Группа ИМ-10-2
Руководитель
__________________ __________ Кащенко А.П.
ученая степень, ученое звание подпись, дата фамилия, инициалы
Липецк 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЗАДАНИЕ НА РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ……………………...2
1 РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ………………………...3
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………6
ЗАДАНИЕ НА РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ
Цель работы:
1. Научиться анализировать процессы фазовых превращений в сплавах и формирование структуры при охлаждении и нагреве.
2. Научиться рассматривать фазовые и структурные составляющие.
Дано : сталь, 0,02% С, 880°С.
Таблица 1
Критические точки метастабильной диаграммы.
| Обозначение точки | Температура, 0С | Концентрация углерода, % |
| A | ||
| B | 0,51 | |
| H | 0,1 | |
| J | 0,16 | |
| N | ||
| O | 0,5 | |
| E | 2,14 | |
| C | 4,3 | |
| F | 6,67 | |
| D | 1300-1600 | 6,67 |
| G | ||
| M | ||
| P | 0,025 | |
| S | 0,8 | |
| K | 6,67 | |
| O | 0,006 | |
| L | 6,67 |
1 РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Кристаллизация в сплаве начинается при температуре точки 1 выделением из жидкой фазы кристаллов -феррита.
В процессе кристаллизации состав жидкой фазы будет меняться по линии 1-В, твердой – по линии 1'-Н.
При температуре чуть выше точки 2 сплав состоит из первичных кристаллов -твердого раствора, состава точки Н, и жидкого раствора L, состава точки В.
В точке 2 при температуре 14990С идет перитектическое превращение:
В точке 2 сплав представлен кристаллами аустенита.
При дальнейшем охлаждении в интервале 2-3 превращения отсутствуют. Сплав состоит только из кристаллов аустенита, состав которого в этом интервале температур не меняется и определяется температурой сплава.
При достижении температуры точки 3 начинается процесс аллотропического превращения 
. Состав аустенита () изменяется по линии 3-S, феррита () – 3'-P.
Чуть выше точки 4 сплав состоит из двух фаз: кристаллы феррита (), состав точки Р, и кристаллы (), состав точки S.
В точке 4 аустенит, состава точки S, при температуре 7270С испытывает эвтектоидное превращение, приводящее к образованию перлита:
После окончания эвтектоидной реакции сплав I состоит из двух фаз – феррита и цементита двух структурных составляющих: избыточных кристаллов феррита (Ф изб) и перлита (П).
При дальнейшем охлаждении (до точки 5), вследствие уменьшения растворимости углерода в феррите (линия PQ), из феррита выделяется Цш. Цементит, выделяющийся из перлитного феррита, структурно не различим, так как по мере выделения он охлаждается (присоединяется) на пластинах перлитного цементита, в результате чего несколько изменяется количественное соотношение фаз в перлите: феррита становится немного меньше, а цементита больше.
В точке 5 сплав представлен двумя фазами – феррит, состава т.Q, и цементита, состава точки L (6,6%C), и тремя структурными составляющими : Ф(феррит)+П(перлит)+ Цш(третичный цементит).
С помощью правила коноды определим процентное содержание феррита () и аустенита () в сплаве при температуре 8800С в области 3-4 на диаграмме:
Процентное содержание феррита ():
Процентное содержание аустенита ():
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Диаграммы сплавов, применяемых в медицине. Методические указания к домашним заданиям, коллоквиумам / Сост.: А.П.Кащенко, О.Н.Левчегов, И.Н.Мешков, Г.С.Строковский, С.Е.Строковская. Липецк: ЛГТУ, 2003. 15с.