Реферат: Строение и свойства компонентов, фаз и структурных составляющих железоуглеродистых сплавов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Строение и свойства компонентов, фаз и структурных составляющих железоуглеродистых сплавов

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 182 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы









«Строение и свойства компонентов, фаз и структурных составляющих железоуглеродистых сплавов»














1. Железоуглеродистые сплавы


Железоуглеродистые сплавы ? стали и чугуны ? важнейшие металлические сплавы (93% всех конструкционных материалов) максимальное содержание углерода в сплавах – 6,67%

В настоящее время на смену сталям идут другие сплавы: Ti, Al, Ni, Mg-вые и неметаллические материалы.

Стали – это сплавы Fe–C с содержанием углерода от 0,025 до 2,14%.

Чугун – сплавы Fe–C с содержанием углерода от 2,14 до 6,67%.

Стали и чугуны ? многокомпонентные сплавы, но основной элемент это углерод.

Д.К. Чернов дал первое представление о диаграмме Fe – C.


2. Компоненты железоуглеродистых сплавов


Железо (Fe): №26 (Периодическая система элементов Д.И. Менделеева), атомная масса 55,58

атомный радиус 0,127 нм

Чистое железо (химически чистое) содержит 99,999% Fe. Технически чистое железо содержит 99,8 – 99,9% Fe

О чистоте железа судят по многим факторам (содержание% С, цветных металлов, других примесей). Температура плавления железа 1539? С. Известно три модификации железа: ( ? Fe, ? Fe, ? Fe).

Собственно железо ? имеет одно кристаллическое строение; ? высокотемпературная модификация, существует в интервале 1392?1539?С; ? низкотемпературная модификация, существует ниже 911?С; ? существует в интервале 911 ? 1392?С

Устойчивость определенной фазы диктуется более низкой свободной энергией. ? Fe имеет ОЦК решетку; ? Fe имеет ОЦК решетку; ? Fe имеет ГЦК решетку.


Рисунок 1. Связь свободной энергии с типом кристаллической решетки железа


-Fe ?период решетки 2,8606; до температуры 768?С ? ферромагнитно (магнитного). Точка перехода из ферромагнитного в парамагнитное состояние называют точкой Кюри (обозначают А2).

Плотность железа: = 7,68 г./см3. Структура и ? Fe:



-Fe ?парамагнитно. Зерна -Fe имеют ограненные края с наличием двойников:



= 8,0–8,1 г/см3

Точка перехода в -Fe (I полиморфное превращение) обозначается А3=911?С.

Точка перехода в -Fe (II полиморфное превращение) обозначается А4=1392?С.


Рисунок 2. Кривая охлаждения чистого железа


В железе существует металлический (межатомный) тип связи. Железо является переходным металлом (не достроенная S – оболочка, достраивается d – оболочка).

Углерод (С) имеет две модификации: графит и алмаз и может быть в аморфном состоянии. Является неметаллическим (точнее полуметаллическим) материалом. Атомный номер N = 6, плотность = 2,5 г/см3, атомная масса 12,011, температура плавления 3500? С, атомный радиус 0,77. Графит ? имеет слоистую гексагональную решетку. Межатомное расстояние небольшое и составляет 1,4; расстояние между плоскостями 3,4. В слоях действуют сильные ковалентные связи, а между слоями слабые силы Ван дер Ваальса. (В ковалентной связи силы равняются 700 кДж/г-атом. В силах Ван дер Ваальса ? 49 кДж/г-атом).


Рисунок 3. Силы связи в кристаллической решетке углерода


Графит – мягок, обладает высокой электропроводностью, непрозрачен и имеет металлический блеск. В алмазной модификации – существуют только ковалентные связи. Алмаз – самый твердый материал, по нему сравнивают другие элементы и твердые сплавы (в г. Алмазное производят углеродистую сажу).


3. Фазы в железоуглеродистых сплавах


В системе Fe?C различают следующие фазы: жидкий сплав, твердые растворы внедрения, химическое соединения, чистые компоненты (графит).

Твердые растворы:

Феррит (Ф) ? различают ? Ф и ? Ф

? Ф ? твердый раствор внедрения углерода в ? Fe (высокотемпературном). Предельная растворимость углерода 0,1%.

? Ф ? твердый раствор внедрения углерода в ? Fe (низкотемпературном). Предельная растворимость углерода 0,025% при температуре 727? С. При комнатной температуре феррит растворяет только 0,006% С.

Атом углерода располагается в решетке феррита в центре грани куба, где помещается сфера радиусом 0,29R (радиуса атома железа), а также в вакансиях, и дислокациях и т.д.


Рисунок 4. Внедрение атома углерода в решетку феррита


Аустенит (А) ? твердый раствор внедрения углерода в ? Fe. Предельная растворимость углерода ? 2,14% при температуре 1147? С. Атом углерода в решетке ? Fe располагается в центре элементарной ячейки в которой может поместиться сфера радиусом 0,41R. ГЦК решетка может растворить углерода больше, чем ОЦК.


Рисунок 5. Внедрение атома углерода в решетку аустенита


Механические свойства.

Феррит:

=250 н/мм2 (МПа)

= 120 н/мм2 (МПа)

=50%, = 80%

НВ 80–90

Аустенит: обладает высокой пластичностью, низкими пределами текучести и прочности.

Пояснения к определению механических свойств.



Данный вопрос рассматривался по дисциплине сопротивление материалов:

Предел прочности:


=Pмах/F0 (Н/мм2)


Предел текучести:


= Pt/F0 (Н/мм2)


F0 ? начальная площадь сечения образца (берут F0, т. к. в течении опыта в процессе деформации сечения изменяется).

Относительное удлинение:


=


Относительное сужение:


 =


Твердость (НВ, HRC, HV)? сопротивление металла небольшим пластическим деформациям.


Рисунок 6. Кристаллическая решетка цементита



Цементит (Ц) ? химическое соединение железа с углеродом ? карбид железа Fe3C. В цементите содержится 6,67% С. Цементит имеет сложную ромбическую решетку с плотной упаковкой атомов (рис. 6). Температура плавления цементита ? 1250? С. Магнитные свойства цементит теряет при 217?С. Имеет высокую твердость: > 800НВ, но очень низкую, нулевую пластичность. Цементит ? соединение неустойчивое и при определенных условиях распадается с образованием свободного углерода в виде графита.


4. Структурные составляющие в железоуглеродистых сплавах


Перлит (П) ? механическая смесь двух фаз, образующихся из аустенита содержащего 0,81% С ниже температуры 727 ?С в результате эвтектоидного превращения:


А0,81 % С Ф0,025 % С + Ц6,67 % С

Перлит (эвтектоид)


Перлит (на поверхности полированного и протравленного микрошлифа) имеет перламутровый цвет, переливается всеми цветами. Перлит содержит 0,81% С. Структура перлита состоит из чередующихся пластинок Ц и Ф.


Рисунок 7. Микроструктура перлита


Специальной обработкой (термической) может быть получен зернистый перлит. Перлит встречается в сталях и чугунах.

Ледебурит ? механическая смесь двух фаз: аустенита и цементита, образующихся в результате эвтектического превращения жидкой фазы содержащей 4,32% С при 1147? С:


Ж4,32 % СА2,14 % С + Ц(Fe3C)6.37 % С

Ледебурит (эвтектика)


Рисунок 8. Микроструктура ледебурита (сразу после эвтектического превращения)


Ниже 727? С аустенит входящий в ледебурит испытывает эвтектоидное превращение, т.е. превращается в перлит.

Таким образом, в интервале температур:

1147? С – 727? С ? Л (А+Ц);

727? С – tкомн ? С ? Л (П+Ц).

Ледебурит назван в честь немецкого ученного ? Ледебура.




Литература


1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М., 1972, 1980.

2. Гуляев А.П. Металловедение. М., 1986.

3. Антикайн П.А. Металловедение. М., 1972.


1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В Калининграде рухнул фашисткий мост постройки 1938 года, убив 4 рабочих. Прокуратура возбудила уголовное дело против Гитлера.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по технологиям "Строение и свойства компонентов, фаз и структурных составляющих железоуглеродистых сплавов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru