Влияние элементов на полиморфизм стали

Все элементы, которые добавляются в сталь, влияют на температурный интервал существование его аллотропических модификаций (А = 911^oС, А =1392^oС)

В зависимости от расположения элементов в периодической системе и строения кристаллической решетки легирующего элемента возможны варианты взаимодействия легирующего элемента со сталью. Им соответствуют и типы диаграмм состояния сплавов системы сталь – легирующий элемент (рис. 1)

Большинство элементов или повышают А и снижают А , расширяя существовавшие –модификации (рис.17.1.а), или снижают А₄ и повышают А , сужая область существования – модификации (рис.17.1.б).

Рис.1. Схематические диаграммы состояния сталь – легирующий элемент. а – для элементов, расширяющих область существования –модификации; б – для элементов, сужающих область существования –модификации

Свыше определённого содержания марганца, никеля и других элементов, имеющих гранецентрированную кубическую решетку, – состояние существует как стабильное от комнатной температуры до температуры плавления, такие сплавы на основе железа называются аустенитными.

При содержании ванадия, молибдена, кремния и других элементов, имеющих объемно-центрированную кубическую решетку, выше определённого предела, устойчивым при всех температурах является – состояние. Такие сплавы на основе железа называются ферритными.

Аустенитные и ферритные сплавы не имеют превращений при нагреве и охлаждении.

Содержание отчета:

Отчет должен содержать:

1. Наименование и цель практического занятия;

2. Ответы на контрольные вопросы входного и выходного контролей;

3. Выполненные задания, указанные в порядке выполнения работы;

4. Выводы по работе в соответствии с пунктами заданий.

Выходной контроль:

Контрольные вопросы

1. Перечислить основные легирующие элементы

2. Какая сталь называется нержавеющей?

3. Какими металлами образуются карбиды в сталях?

Литература

 

1. ГОСТ 9012-59,ГОСТ 9013-59, ГОСТ 2999-75(Сварка, пайка и термическая резка металлов. Часть 5.-М.: Изд-во стандартов,1979.-376с.)

2. Лахтин Ю.М., Леонтьев В.П. Материаловедение. - М.: Машиностроение, 2010. – 493с.

Практическое занятие № 04

Тема: Определение структуры, свойств чугуна и стали по диаграмме состояния Fe-Fe₃C

Цель работы:

1. Приобретение практических навыков при определении структуры, свойств чугуна и стали по диаграмме состояния Fe-Fe₃C

2. Анализ полученных данных и определение возможности их использования на практике.

Входной контроль:

 

1. Что такое сталь?

2. Для чего служит диаграмма железо - цементит?

3. Обозначение диаграммы железо-цементит

 

Порядок выполнения работы:

1. Начертить диаграмму Fe – Fe₃C

2. Дать описание элементов диаграммы

3. Написать характеристику структурных соcтавляющих

4. Начертить таблицу «Структуры и фазы»

 

Теоретические основы:

Диаграмма железо – цементит служит:

а) для определения структур сталей в равновесном состоянии в зависимости от содержания углерода и температуры;

б) определения температуры термической обработки стали;

в) определения температуры горячей обработки стали давлением;

г) определения растворимости углерода в аустените и феррите углеродистой стали;

д) определения концентраций и весового соотношения фаз в сталях и чугунах при различной температуре.

Диаграмма Fe – Fe₃C приведена на рис. 1.

Рис. 1. Диаграмма состояния Fe – Fe₃