Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Января 2013 в 12:28, реферат
Цель настоящей дисциплины - изучение закономерностей формирования структуры и свойств материалов методами их упрочнения для эффективного использования в технике.
Основная задача дисциплины - установить зависимость между составом, строением и свойствами, изучить термическую, химико-термическую обработку и другие способы упрочнения, сформировать знания о свойствах основных разновидностей материалов.
ГЛАВА 1…………………………………………………………………………...3
Введение. Задачи курса…………………………………………………………...3
Классификация материалов……………………………………………………....3
Содержание элементов в Земной коре…………………………………………..4
Мировой объем производства основных материалов…………………………..4
Структурные методы исследования……………………………………………..5
Типы кристаллических решеток, особенности строения реальных металлических материалов……………………………………………………….6
ГЛАВА 2…………………………………………………………………………...9
Затвердевание металлических материалов.……………………………………..9
Применение правила фаз……………………………………………..…………11
Факторы, влияющие на процесс кристаллизации. Модифицирование жидкого металла………………………………………………………………………..…..12
Материалы аморфного строения и их применение………………………..…..13
Полиморфные превращения в металлах……………………………………….15
Жидкие кристаллы………………………………………………………………16
ГЛАВА 3………………………………………………………………………….16
Строение и свойства типовых двухкомпонентных сплавов………………..…16
Понятие о физико-химическом анализе………………………………………..17
Диаграмма состояния систем с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии…………………………………………….…………………18
Внутрикристаллическая ликвация………………………………………...……19
ГЛАВА 4………………………………………………………………………….19
Диаграммы состояния систем с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии с эвтектическими и перетектическими превращениями…………………………………………………………………..19
Понятие об эвтектоидном и перитектоидном превращениях………………...21
Диаграммы состояния системы, образующей химическое соединение……..23
Механические и технологические свойства сплавов, связь с типом диаграмм состояния…………………………………………………………………………23
Понятие о трехкомпонентных системах……………………………………….24
ГЛАВА 5………………………………………………………………………….25
Фазовые превращения в железоуглеродистых сплавах. Диаграмма железо-цементит…………………………………………………………………………25
Фазы и структурные составляющие стали и белых чугунов…………………26
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….30
При понижении температуры в сплаве 1 (рис. 29 а) до линии ликвидус (точка t1) из жидкой фазы начинают выделятся кристаллы δ- феррита и сплав становится двухфазным (жидкий сплав и кристаллы δ- феррита). Степень свободы системы равна единице. f = 2 + 1 - 2 = 1. Состав твердого раствора при понижении температуры меняется по линии солидус, а состав жидкого сплава по линии ликвидус. Например, при температуре tп (1499 С) в равновесии находится δ- феррит состава точки Н (0.1 %) и жидкая фаза состава точки В (0.51 % С). При температуре 1499 С (f = 2 + 1 - 3 = 0) протекает перетектическая реакция. Ниже перетектической температуры из жидкого сплава кристаллизуется аустенит. При температуре t3 сплав полностью затвердевает. В интервале температур t3 - t4 (f = 2 + 1 - 1 = 0) существует только аустенит. При понижении температуры несколько ниже критической точки А3 (линия GS) из аустенита выделяется феррит. Сплав получает двухфазное состояние: аустенит и феррит (f = 2 + 1 - 2 = 1). Состав аустенита при понижении температуры изменяется по линии GS, а феррита - PG. При t = 727 С (А1) содержание углерода в аустените достигает 0.8 % (точка S).
Аустенит, имеющий эвтектоидный состав, распадается с одновременным выделением из него феррита и цементита, образующих перлит. Эвтектодный распад аустенита протекает при 727 С. Система безвариантна. Присутствуют три фазы: феррит (0.02% С), цементит и аустенит (0.8% С). (f = 2 + 1 - 3 = 0). Аналогичные превращения протекают в любой доэвтектоидной стали. Структура доэвтектоидной стали феррит плюс перлит. В заэвтектоидной стали на кривой охлаждения отсутствует выделение δ- феррита. На кривой охлаждения наблюдается перелом, вызываемый выделением из жидкости кристаллов аустенита (f = 2 + 1 - 2 = 1).
Состав кристаллов меняется по линии
солидус JE, а жидкой фазы по линии ликвидус
BC. До критической точки Аm (SE) сплав состоит
только из кристаллов аустенита. Ниже
линии SE сплав двухфазный (аустенит + цементит
вторичный). На линии PSK аустенит распадается
с образованием перлита. Структура заэвтектоидных
сталей перлит и цементит вторичного.
Сплав 2 (рис. 29 б) иллюстрирует охлаждение
чугуна. Ниже температуры t1 сплав имеет
двухфазное состояние: жидкость и кристаллы
аустенита. f = 2 + 1 - 2 = 1.
При температуре 1147 С (линия ЕС) аустенит достигает предельной концентрации, указываемой точкой Е (2.14% С), а оставшиеся жидкость - эвтектического состава 4.3% С (тоска С). Она затвердевает при одновременной кристаллизации двух фаз (аустенита и цементита), образующих ледебурит. Процесс эвтектической кристаллизации протекает при постоянной температуре (на кривой охлаждения имеется площадка). Присутствуют три фазы аустенит (2.14 % С), цементита (6.67% С) и жидкости (4.3% С). f = 2 + 1 - 3 = 0. После затвердевания чугун состоит из кристаллов аустенита предельной концентрации и ледебурита (аустенит + цементит). При дальнейшем охлаждении из аустенита выделяется цементит.
Состав аустенита изменяется по
линии SE. При температуре 727 С (линия
PSK) аустенит, обедненный углеродом до
эвтектоидного состава (0.8 % С), указываемого
точкой S, распадается одновременным выделением
двух фаз: феррита и цементита, образующих
перлит. Структура доэвтектических чугунов
состоит из перлита, ледебурита и вторичного
цементита. Эвтектический чугун (4,3 % С)
кристаллизуется при температуре 1147 С
(площадка на кривой охлаждения). Структура
эвтектического чугуна ледебурит. При
дальнейшем охлаждении из аустенита выделяется
вторичный цементит, а при температуре
727 С происходит эвтектоидный распад аустенита,
содержащего 0.8 % С (точка S) c образованием
перлита. При температуре выше 727 С ледебурит
состоит из аустенита и цементита, а при
температуре ниже 727 С - из перлита и цементита.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ