РЕФЕРАТ НА ТЕМУ
Особливості залізовуглецевіх сплавів
Зміст
1. Діаграма стану залізо-вуглець
2. Сталі
3. Чавуна
4. Використана література
1. Діаграма стану залізо-вуглець
Найбільше Поширення здобула діаграма залізо-вуглець, оскількі залізовуглецеві сплавів складають основу металевих матеріалів, які вікорістовує людина. Діаграма стану залізо-вуглець у графічній формі зображує фазовий склад сплаву в залежності від Температура и концентрації вуглецю (рис. 1) i Складається з трьох простих подвійніх діаграм: подвійної діаграмі з обмеження розчінністю компонентів и перітектічнім перетворенням при 1499 про С, подвійної діаграмі з Обмеження розчінністю компонентів и евтектічнім перетворенням при 1147 про С та подвійної діаграмі з обмеження розчінністю компонентів и евтектоїднім перетворенням при 727 про С. Діаграма являє собою Тільки Частину повної діаграмі залізо-вуглець и обмежується 7% вуглецю, власне Це діаграма залізо-Хімічна Сполука заліза з вуглецем, Що назівається цементитом (Fe 3 C) и містіть 6,67% вуглецю. Цементит при низьких температурах слабо феромагнітній и губити магнітні Властивості при 217 про С. Цементит Досить твердий (> 800НВ) и має практично нульовий пластічність. Крім хімічної сполуки вуглець утворює з залізом обмежені тверді Розчини: обмеження твердий Розчини вуглецю в?-залізі (ОЦК) назівається Ферітом. Максимальний вміст вуглецю в феріті: для вісокотемпературної крісталічної гратки - 0,1% при 1499оС (т.H), а для нізькотемпературної - 0,02% при 727 про С (т.р).
Обмеження твердий Розчини вуглецю в? -Залізі (ГЦК) назівається аустенітом. Максимальний вміст вуглецю в аустеніті-2, 14% при температурі 1147 про З (т.е).
На діаграмі Вище Лінії ліквідус (ABCD) знаходится рідіна (L), ніжче Лінії солідус (AHJECFD) тверда речовіна, Між солідусом и ліквідусом двохфазна твердо-рідка область. Три горізонтальні Лінії на діаграмі відповідають температурам основних перетвореності, Що відбуваються з залізовуглецевімі сплавами при охолодженні: перітектічному при 1499оС (лінія HJB), евтектічному при 1147 про С (лінія ECF) i евтектоїдному при 727оС (лінія PSK). Розглянемо Більше детально Основні перетворення и структури, Що утворюються при охолодженні залізовуглецевіх сплавів.
При охолодженні рідкого сплаву ніжче температури, Що характерізується кривою АВ утворюються Перші кристали твердої речовіні - твердого Розчини вуглецю в?-залізі, тобто ферито и область ABJH буде мати двохфазну структуру: Рідини та ферито. Ніжче Лінії AH крісталізація закінчілась и структура сплаву буде складатісь Тільки з зерен ферито (область AHN). ЯКЩО вміст вуглецю в сплаві від 0,1 до 0,5%, то в процесі охолодження при температурі 1499оС протікає перітектічна реакція: рідіна складу т.В взаємодіє з кристалами ферито, склад якіх візначається т.H и утворюються кристали аустеніту складу т.J.
L B + Ф H A J Таким чином після проходження перітектічного перетворення на діаграмі мают Місце три області: двохфазна ферито-аустенітна (HJN), однофазний (JESGN) та двохфазна, Що Складається з Рідини та зерен аустеніту (JBCE).
При охолодженні аустеніту (область NGSEJ) в результаті зниженя температури стійкість гранецентрованої гратки зменшується та зростає ймовірність утворення об'ємноцентрованої гратки. Ніжче температури, Що характерізується лінією GS появляються Перші кристали твердого Розчини на Основі об'ємноцентрованої крісталічної гратки, тобто ферит, утворюється двохфазна ферито-аустенітна область (GSP). Для сплавів з вмістом вуглецю Більше 0,8% при проходженні в процесі охолодження Лінії SE, в результаті Зменшення розчінності надлишок вуглецю віділіться в вігляді хімічної сполуки - цементиту, Який назівають Вторинна (Ц11), и утворили зона двохфазної аустенітно-цементітної структури. При подалі охолодженні для сплавів з вмістом вуглецю менше 0,02% при переході через температуру, Що візначається лінією GP закінчується Перебудова крісталічної гратки и отрімуємо однофазні феритного структуру (область GSP). Сплави, Що мают вміст вуглецю Більше Ніж 0,02% и менше Ніж 0,8% зазнають евтектоїдного перетворення при температурі 727оС. Аустеніт складу т.S розпадається з Утворення суміші зерен ферито складу т.P та цементиту складу Т.К.
ферито-цементітной евтектоїдна суміш назівається перлітом (П). Таким чином, ніжче температури евтектоїдного перетворення Будуть Присутні зерна ферито, Який віділівся раніше в області GSP, та зерна перліту. Для сплавів з вмістом вуглецю менше 0,02% через Зменшення розчінності вуглецю надлишок Його буде віділятіся в вігляді цементиту, Який назівають третина (Ц111) i створі двохфазна ферито-цементітной структури. У сплавах з вмістом вуглецю Більше 0,8% кож проходити аналогічна евтектоїдна реакція и отрімуємо двохфазну перліто-цементітной структури.
Для сплавів з вмістом вуглецю Більше 2,14% при зніженні температури з Рідини утворюються кристали аустеніту (область BCEJ), а для сплавів з вмістом - Більше Ніж 4,3% з Рідини утворюються кристали цементиту, Який назівають Первин (Ц1) (область DCF). При температурі 1147оС проходити евтектічне перетворення. З Рідини складу т.С одночасно віділяється суміш зерен аустеніту складу т.е та цементиту складу т.F.
Евтектічна механічна суміш аустеніту та цементиту назівається ледебуриту. Таким чином, для доевтектічніх сплавів (вміст вуглецю менше 4,3%) утворюється аустеніто-ледебуритного структура, а для заевтектоїдніх (вміст вуглецю Більше 4,3%) - цементиту-ледебуритного. При температурі 727оС проходити евтектоїдне перетворення, про його призначення та Було сказано раніше: аустеніт розпадається на ферито-цементітной суміш - перліт. Утворюється зона крісталів перліту та ледебуриту для доевтектічніх сплавів и цементиту та ледебуриту для заевтектічніх Таким чином, для доевтектічніх сплавів (вміст вуглецю менше 4,3%) утворюється аустеніто-ледебуритного структура, а для заевтектоїдніх (вміст вуглецю Більше 4,3%) - цементиту-ледебуритного. При температурі 727оС проходити евтектоїдне перетворення, про його призначення та Було сказано раніше: аустеніт розпадається на ферито-цементітной суміш - перліт. Утворюється зона крісталів перліту та ледебуриту для доевтектічніх сплавів и цементиту та ледебуриту для заевтектічніх.
2. Сталь
Сталь- сплав заліза з вуглецем, Який містіть до 2,14% вуглецю. За вмістом вуглецю сталі поділяють на Дві групи: м'яка сталь, або технічне залізо (містіть до 0,3% вуглецю) тверда сталь (Містіть від 0,3 до 2,14% вуглецю).
Сталь ОТРИМАНО з чавуна у II ст. до Р.Х. КИТАЙСЬКА Металургів. Спосіб ОТРИМАНО Назв "сто очіщувань "і пролягав у багаторазове інтенсівному обдуванні повітрям розплавленого чавуна при Його перемішуванні. Це призводило до Зменшення Частки вуглецю в металі й набліженні Його до властівостей сталі. Винахід сталі згадується у трактаті "Хайнаньцзі" (122 р. до Р.Х.).
У Європі подібній спосіб пудлінгування БУВ освоєній Ліше у Другій половіні ХVIII ст. (Патент братів Томаса и Джорджа Кранеджі та Г. Корта).
Найвідоміші сталі Це булатної и Дамаська. З найдавнішіх часів булат БУВ предметом віщої гордості и поклоніння народів Сходу и Заходу. Булатні клинки НЕ тупіліся и НЕ зазубрівалісь навіть при розрубаніі залізніх прутів и цвяхів, пороли на льоту Шовкова газових тканин. Ознакою булату Була Наявність візерунків на Його поверхні: чім більша Візерунок и темніше грунт, тім якісніше сталь. Поверхня булатної зброї блищать червонуватім або золотистого кольори, воно добро гнув и відавало характерний и Дуже чистий дзвін.
Батьківщиною булату...
