Файл: Г.Л. Семенец Диаграмма состояния железо - цементит (Fe - Fe3C).pdf

9

С=0, Т°С = const, Ф=З; С=1, Т°С ≠ const, Ф=2; С=2, Т°С ≠ const, Ф=1.

Число степеней свободы кривой охлаждения сплава (I) на участке 1 -

2: С1-2= 2 (Fe, С) + 1 (Т°С) – 2 (Ж, А) = 1.

Кристаллизация идет в интервале температур, и в равновесии на-

ходятся две фазы (Ж, А).

На участке 2 – 21: C2-21= 2 (Fe, С) +1 (Т°С) – 3 (Ж, А, Ц) = 0.

Кристаллизация происходит при постоянной температуре, и в равновесии находятся три фазы (Ж, А, Ц). При этом невозможно изменение состава фаз или температуры, что показывается площадкой 2 – 21 . На

кривой охлаждения на участке 21 - 3:

C21-3 = 2 (Fe, С) + 1 (Т° С) – 2 (А,Ц) = 1.

Кристаллизация идет в интервале температур, и в равновесии находятся две фазы (А,Ц). На участке 3 – 31 происходит эвтектоидное превращение:

C3-31 = 2 (Fe,С) + 1(Т°С) – 3 (А,Ф,Ц)=0.

На участке З1 - О: C31-0 = 2 (Fe,С) + 1 (Т°С) – 2 (Ф,Ц) = 1.

Винтервале температур З1 - О, ниже температуры 727°С все сплавы состоят из двух фаз, феррита и цементита.

Впроцессе кристаллизации меняется не только состав фаз, но и количественное соотношение между ними.

Для определения количественного соотношения фаз, находящихся в равновесии при данной температуре, пользуются правилом отрезков (рычага).

6.ПРАВИЛО ОТРЕЗКОВ

Всплаве заданной концентрации (I) при любой заданной температуре

(t1 и t2) с помощью правила отрезков можно определить количество фаз. Для этого необходимо через заданную температуру (t1 и t2) провести

линии (каноды), параллельные оси концентрации, до пересечения с

основными линиями диаграммы, ограничивающими данные точки (t1 и t2). Точки пересечения обозначить а, с, d, f ( рис. 1).

Обозначим общее количество фаз в точке t1. Q = QА+QЦ. Q=100%.

10

Согласно правилу отрезков, для того, чтобы определить количество твердой фазы (А), необходимо взять отношение противолежащего отрезка каноды (t1c) к длине всей каноды (аc).

При температуре t2 определяют количество феррита (QФ) и цементита

(QЦ). Q = QФ + QЦ Q=100%.

7. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЗАДАНИЯ

Каждому студенту выдается индивидуальное задание (см.

-построить кривую охлаждения заданного сплава, описать все превращения, происходящие в нем. Для каждого участка кривой охлаждения применить правило фаз;

-произвести расчет фазового состава сплава при заданной температуре и при 20°С;

-зарисовать при 20°С структуру сплава заданной концентрации.

8. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Работа выполняется на листе формата А3, оформленном в соответствии с требованиями ЕСКД (рамка, штамп размером 185 55).

Отчет о работе должен содержать: диаграмму, график кривой охлаждения, расчеты, рисунок микроструктуры сплава (рис.4).

12

910

Рис.4.Пример оформления расчетно-графической работы

Составитель Галина Леонидовна Семенец

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Диаграмма состояния «железо – цементит» (Fe – Fe3C)

Методические указания к расчетно-графической и контрольной работам по курсу "Материаловедение" для студентов механических специальностей всех форм обучения

Редактор Е.Л.Наркевич

университета.

650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.