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 δ-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 δ-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 (γ) изменяется по линии 3-S, феррита (α) – 3'-P.

Чуть выше точки 4 сплав состоит из двух фаз: кристаллы феррита (α), состав точки Р, и кристаллы (γ), 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 Ц_ш. 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 (α) и аустенита (γ) в сплаве при температуре 880⁰С в области 3-4 на диаграмме:

Процентное содержание феррита (α):

Процентное содержание аустенита (γ):

 

 

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.