Контрольная работа: Твердофазные превращения в белых чугунах и диаграммы состояния сплавов

Кристаллизация и твердофазные превращения в белых чугунах. Структура и свойства белых чугунов

1. Характеристика белых чугунов

Высокоуглеродистые сплавы – белые чугуны, можно разделить на следующие группы:

доэвтеитические – 2,14 – 4,32 % С;

эвтеитические – 4,32 % С;

заэвтеитические – 4,32 – 6,67 % С.

Линии:

АВСD – ликвидус.

AHJECFD – солидус.

Белый чугун – название получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Имеет в структуре большое количество цементита (I, II, III-ный), степень графитизации равна нулю. Вследствие присутствия цементита белый чугун обладает высокой твердостью, хрупок и практически не поддается обработке резанием, поэтому имеет ограниченное применение (в основном для передела в сталь).

2. Кристаллизация белых чугунов

Сплав I (эвтектический чугун).

В точке 1 сплав находится в равновесном состоянии.

В точке 2 размер фазово-концентрационных флуктуаций увеличивается, сплав насыщается по отношению к аустениту и цементиту.

Линия BC – по ней происходит насыщение жидкости по отношению к аустениту (г-Fe); линия CD – по ней жидкая фаза насыщается по отношению к цементиту (Fe₃ C).

При температуре несколько ниже точки 2, насыщенная жидкая фаза претерпевает эвтектическое превращение:

Ж_С ⇆ А_Е + Ц_F .

Ледебурит

Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение. Жидкий сплав имеет состав перед самым эвтектическим превращением, соответствующий проекции точки С на ось концентраций.

После эвтектического превращения аустенит имеет состав, соответствующий проекции точки Е на ось концентраций. Цементит имеет состав, соответствующий проекции точки F на ось концентраций.

При охлаждении от точки 2 до точки 3, изменение состава аустенита происходит по линии ES (ограничивающей содержание углерода в аустените от 2,14 до 0,8 % С), в связи с чем, происходит выделение Ц_II , но он сливается с цементитом эвтектическим, поэтому в эвтектике раздельно не записывается.

Состав цементита изменяется по линии FK.

Количество фаз после превращения:

Структура 100% – ледебурит.

Перед температурой точки 3 (перед эвтектоидным превращением) число фаз определится по следующей зависимости:

Отрезок SKпринимаем за коноду (100 %).

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--