Электротехнические и конструкционные материалы 1 часть 7 практических

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Вариант 6

Практическая работа №1. Построение кривых охлаждения

Цель работы: Научиться строить кривую охлаждения железоуглеродистого сплава с определенным содержанием углерода по диаграмме состояния сплавов; пояснять структурные превращения для заданного сплава в критических точках кривой охлаждения. Краткие теоретические сведения.

Для определения температурных интервалов, видов термической обработки, температуры плавления и заливки сплава в литейные формы пользуются специальными диаграммами состояния сплавов.



Рисунок 1.1 – Диаграмма состояния сплавов Fe-Fe3C



Диаграмма состояния сплавов - графическое изображение фазового состояния сплавов в зависимости от температуры и концентрации компонентов. Для построения диаграмм состояния сплавов используют множество кривых охлаждения сплавов с различными концентрациями компонентов в зависимости от температуры и времени охлаждения. Однотипные критические точки (например, соответствующие температурам плавления сплавов) кривых охлаждения соединяют линией. Замкнутая область на диаграмме состояния, ограниченная линиями, имеет однотипную структуру.

Задание :

1. По диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов (рисунок 1.1) построить кривую охлаждения для сплава с содержанием углерода 3%.

Кривая охлаждения данного сплава построена на рис. 1.2.

Для заданного сплава по диаграмме состояния критические точки будут при температурах 1320, 1147 и 727°С

Данный сплав представляет собой доэвтектический чугун.

2. Провести анализ структурных превращений для заданного сплава в критических точках кривой охлаждения.

При температурах выше 1320°С сплав находится в жидком состоянии.

При температуре 1320°С в сплаве начинают образовываться твердые частицы аустенита.

При температуре 1147°С сплав полностью переходит в твердое состояние. Структура состоит из аустенита и эвтектики (ледебурита), который представляет собой механическую смесь аустенита и цементита.

При охлаждении сплава в интервале температур 1147-727°С вследствие снижения растворимости углерода в аустените при понижении температуры, из него выделяется вторичный цементит.

Рисунок 1.2 – Кривая охлаждения сплава с содержанием углерода 3%

При температуре 727°С аустенит перекристаллизуется в перлит (механическая смесь феррита и цементита), поэтому структура сплава при более низких температурах состоит из перлита, вторичного цементита и ледебурита, представляющего собой механическую смесь перлита и цементита.