Классификация железоуглеродистых сплавов

Лабораторная работа № 5

МИКРОСТРУКТУРА ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ

Цель работы

Приобретение практических способностей исследования микроструктуры углеродистых сталей при помощи микроскопичного анализа и определение состава и марок сталей.

Однофазовые

а) Феррит – жесткий раствор внедрения углерода в железе с ОЦК решеткой; очень пластичен (δ = 40%), с пределом прочности, равным 30 кгс/мм2, НВ - 90, аn = 25 кгсм/см2 . Его фазовое поле ограничено ломаной линией QPG Классификация железоуглеродистых сплавов. При температуре 727 °С α - железо растворяет 0,02% С с снижением температуры, в согласовании с ходом солвуса (PQ), растворимость убывает и при комнатной температуре составляет всего 0,006 %;

б) Аустенит – жесткий раствор внедрения углерода в γ - железе с ГЦК решеткой и высочайшей пластичностью. Его фазовое поле на диаграмме ограничено ломаной линией GSEA. При температуре 1147 °С растворимость Классификация железоуглеродистых сплавов углерода максимальна - 2,14%, с снижением температуры, согласно солидусу (ES), она убывает до 0,8%;

в) Цементит – хим соединение - Fе3С с 6,67% С и сложной ромбической решеткой. Он довольно тверд (НВ = 800);

г) Графит – одна из аллотропических форм углерода с удельным весом 2,35 г/см3 , низкой прочностью и твердостью (НВ = 3). В сплавах на базе железа находится в виде Классификация железоуглеродистых сплавов включений пластинчатой, глобулярной либо хлопьевидной формы.

Двухфазные

а) Перлит – продукт диффузионного эвтектоидного распада аустенита состава точки S (0,8% С) с пластинчатым строением зернышек из чередующихся пластинок феррита и цементита, пределом прочности, равным 90 кгс/мм2 δ = 16%, НВ = 200;

б) Ледебурит – эвтектика, образующаяся при кристаллизации водянистого

металла состава точки С по схеме L →(γ + Fе3С). Он Классификация железоуглеродистых сплавов состоит из цементитной базы с обилием маленьких зернышек аустенита, которые ниже 727 °C преобразуются в перлит. Тверд (НВ = 600) и хрупок. Присутствуя в структуре, он делает сплавы неприменимым к обработке давлением и затрудняет обработку резанием.

По мере роста концентрации углерода однообразно вырастает количество перлитной составляющей и убывает количество ферритной составляющей. При Классификация железоуглеродистых сплавов содержании углерода, равном 0,8%, сплав имеет чисто перлитную структуру (рис. 1, в).

Рис. 1. Схемы структур незапятнанного железа (а), доэвтектоидной (б), эвтектоидной (в) и заэвтектоидной (г) стали

В заэвтектоидных сплавах их сбалансированное остывание ниже солвуса ES сопровождается образованием вторичного цементита, образующего оболочку вокруг первичного аустенитного зерна. Потом аустенит преобразуется в перлит. Потому хоть какой Классификация железоуглеродистых сплавов заэвтектоидный сплав со структурой из зернышек перлита, окаймленных оболочкой вторичного цементита. Под микроскопом вторичный цементит виден в форме сетки (рис. 1, г).

Систематизация железоуглеродистых сплавов

Зависимо от концентрации углерода железоуглеродистые сплавы подразделяют на на техническом уровне незапятнанное железо, стали и чугуна.

1. К на техническом уровне чистому железу относят сплавы Классификация железоуглеродистых сплавов, содержащие менее 0,02% С. Под микроскопом структура на техническом уровне незапятнанного железа (рис. 1, а) состоит из однородных зернышек феррита и может быть с отдельными частичками третичного цементита по их границам.

2. К сталям относят сплавы, содержащие углерод в границах от 0,02 до 2,14%. По собственному положению на диаграмме они разделяются на доэвтек-тоидные, заэвтектоидные, а при Классификация железоуглеродистых сплавов содержании углерода 0,8% сталь именуют эвтекгоидной.

Так как сравнимо малые конфигурации содержания углерода очень осязаемо изменяют структуру, прочностные свойства и технологичность стали, то по содержанию углерода различают:

а) низкоуглеродистые, содержащие углерода 0,25% и наименее;

б) среднеуглеродистые, содержащие углерода 0,30-0,65%;

в) высокоуглеродистые, содержащие углерода 0,7% и поболее.

3. К чугунам относят сплавы, содержащие Классификация железоуглеродистых сплавов более 2,14% С. Они могут быть доэвтектическими и заэвтектическими, а делит их эвтектический чугун (4,31% С). Структура доэвтектического чугуна — перлит, вторичный цементит и ледебурит, заэвтектического - первичный цементит с ледебуритом. Чугуны с таковой структурой именуют белоснежными. Они тверды, хрупки и очень тяжело обрабатываются резанием. Потому выполняются для следующей переделки.

Примесные элементы Классификация железоуглеродистых сплавов содержатся в стали всегда. Одни из их (фосфор, сера, кислород, азот и водород) попадают в сталь из пихтовых материалов горючего, огнеупоров, газов и находятся там в малом количестве, так как избавиться от их совсем не удается. Другие (марганец, кремний) вводятся целенаправленно в процессе варки стали, как раскислители. Фосфор попадает Классификация железоуглеродистых сплавов из руд.

Сера перебегает в металл из минеральной составляющей горючего.

кислород, азот и водород могут содержаться в стали в сравнимо малом количестве.

От кислорода избавляются раскислением стали перед разливкой ее в изложницу кремнием.

Содержание серы и фосфора, как вредных примесей, ухудшающих качество стали. ГОСТ клеветает:

а) в стали обычного Классификация железоуглеродистых сплавов свойства S ≤ 0,05%, Р ≤ 0,05%;

б) в высококачественной стали S ≤ 0,04%, Р ≤ 0,04%;

в) в качественной стали S ≤ 0,03%, Р ≤ 0,025%.

Высококачественные стали обширно используются в машиностроении и приборостроении, потому что за счет различного содержания углерода в их, а соответственно и термообработки можно получить широкий спектр механических и технологических параметров.

К чугунам относят сплавы, содержащие более 2,14% С Классификация железоуглеродистых сплавов. Они могут быть доэвтектическими и заэвтектическими, а делит их эвтектический чугун (4,31% С). Структура доэвтектического чугуна - перлит, вторичный цементит и ледебурит, заэвтектического - первичный цементит с ледебуритом. Чугуны с таковой структурой именуют белоснежными. Потому выполняются для следующей переделки.

Ковкий чугун, получаемый долгим отжигом отливок из белоснежного чугуна, имеет хлопьевидный графит Классификация железоуглеродистых сплавов, обеспечивающий ему довольно высшую пластичность.

Механические характеристики сероватого чугуна зависят от параметров железной базы и ее количества, формы и размеров графитных включений (пустот).

Перлитный чугун используют для отливки станин массивных станков и устройств. Нередко употребляют перлитные сероватые измененные чугуны. Такие чугуны получают при добавлении в водянистый чугун перед разливкой особых добавок Классификация железоуглеродистых сплавов - ферросилиция (0,3-0,6% от массы шихты).


klassifikaciya-vidov-iznashivaniya-i-povrezhdaemosti-materialov-detalej-mashin-pri-trenii.html
klassifikaciya-vidov-opasnosti-osnovnie-metodi-obespecheniya-bezopasnosti.html
klassifikaciya-vidov-procenta-za-kredit.html