КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Загальні положення. Залізовуглецеві сплави - основні конструкційні
Матеріали Залізовуглецеві сплави - основні конструкційні
З якнайдавніших часів як конструкційні матеріали використовуються не тільки металеві, але і неметалічні матеріали. Проте, не дивлячись на успіхи, досягнуті в створенні неметалічних матеріалів, все ж таки основними є металеві конструкційні матеріали. У техніці перш за все застосовуються залізовуглецеві сплави, до яких відносяться сталі і чавуни. Наприклад, сталь має краще поєднання міцності, надійності і довговічності зі всіх відомих в техніці матеріалів і тому є основним матеріалом для виготовлення відповідальних виробів, що піддаються великим навантаженням. Чавуни також володіють рядом цінних якостей, що вигідно відрізняють їх від інших конструкційних матеріалів. Об'єм виробництва чавуну і сталі більш ніж в 10 разів перевершує об'єм виробництва інших металевих матеріалів. Вивчення процесів кристалізації залізовуглецевих сплавів і закономірностей утворення фаз і структурних складових здійснюється на підставі діаграми стану системи Fe – С, а саме тієї її частини, яка має промислове значення і обмежується концентрацією вуглецю рівної 6,67%, тобто діаграми Fe – Fe3C. Компонентами в цій системі є залізо і вуглець. Залізо – метал сріблясто-білого кольору, з температурою плавлення, яка дорівнює 1539оС. До температури 768оС (точка Кюрі) залізо є феромагнітним, а вище – парамагнітним. Залізо має дві алотропічні модифікації: Fea (з об’ємноцентрованою кубічною граткою) і Feg (з гранецентрованою кубічною граткою). Fea існує при температурах нижче 911оС і вище 1392оС. В інтервалі температур 911…1392оС існує Feg. Вуглець також існує в двох модифікаціях: графіту і алмазу. За нормальних умов стабільний графіт, алмаз представляє його метастабільну модифікацію. При високому тиску і температурах стабільним стає алмаз. Є дві діаграми стану: метастабільна – яка характеризує перетворення в системі залізо - цементит, і стабільна, яка характеризує перетворення в діаграмі залізо – графіт (рис. 5). Фазами в сплавах заліза з вуглецем є рідкий розчин, ферит, аустеніт, цементит і вільний вуглець у вигляді графіту. Лінія PSK позначається А1 , лінія GS – А3. При нагріванні додається індекс с – (АС1), а при охолоджуванні r – (Ar1). Лінія SE позначається Аcm.
Рисунок 5 - Діаграма стану системи Fe-Fe3C (суцільні лінії відповідають метастабільній діаграмі, штрихові – стабільній) Ферит – твердий розчин упровадження вуглецю в Fea. Розрізняють низькотемпературний (гранична розчинність вуглецю – 0,025%) і високотемпературний ферит (гранична розчинність вуглецю – 0,1%). Механічні властивості фериту: sв =300 МПа; δ =40%; y = 70%; 80…100 НB. Аустеніт - твердий розчин упровадження вуглецю в Feg з максимальною розчинністю 2,14%. Аустеніт пластичний, але міцніший за ферит, його твердість складає 160…200 НВ при кімнатній температурі. Цементит є хімічним з'єднанням Fe3C, містить 6,67%С і має складну ромбічну гратку. Цементит твердий (до 800 НВ) і крихкий, володіє слабким феромагнетизмом до 210оС. Температуру плавлення цементиту важко визначити у зв'язку з його розпадом при нагріві, але при надшвидкому нагріві лазерним променем вона встановлена рівною 1260оС. Графіт – вуглець, що виділяється в залізовуглецевих сплавах у вільному стані. Має шаруваті гексагональні кристалічні гратки з відстанню між площинами, рівною 0,340 нм. Міжатомні відстані складають 0,142 нм. Графіт володіє низькою міцністю і твердістю, що пояснюється великими відстанями і слабким зв'язком між шарами в його гратках. Температура плавлення графіту досягає 3500оС, а густина – 2,5 г/см3. Внаслідок евтектоїдного перетворення при температурі 727оС утворюється евтектоїдна механічна суміш фериту і цементиту – перліт. У результаті евтектичного перетворення при температурі 1147оС утворюється евтектична механічна суміш аустеніту і цементиту – ледебурит.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 385; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |