Вариант № 21

К/р № 1

1. Как устанавливается температура порога рекристаллизации металла и сплава? Приведите несколько конкретных примеров

Наименьшую температуру начала рекристаллизации  (см. рис. 59), при которой протекает рекристаллизация и происходит разупрочнение металла, называют температурным порогом рекристаллизации.

Эта температура не является постоянной физической величиной, как, например, температура плавления. Для данного металла (сплава) она зависит от длительности нагрева, степени предварительной деформации, величины зерна до деформации и т. д. Температурный порог ре-кристаллизации тем ниже, чем выше степень деформации, больше длительность нагрева или меньше величина зерна до деформации.

Температура начала рекристаллизации металлов, подвергнутых значительной деформации для технических чистых металлов составляет примерно 0,4 Тпл. (правило А.А.Бочарова), для более чистых металлов она снижается до 0,1 – 0,2 Тпл., а для сплавов твердых растворов 0,5 - 0,6 Тпл., а в некоторых случаях достигает 0,8 Тпл. Для алюминия технической чистоты температурный порог рекристаллизации равен 100 °С. Практический отжиг проводят при 250-400 °С.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,3% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

Диаграмма железоуглеродистых сплавов может быть представлена в двух вариантах: метастабильном, отражающем превращения в системе “железо-карбид железа”, и стабильном, отражающем превращения в системе “железо-графит”. Наибольшее практическое значение имеет диаграмма состояния “железо-карбид железа”, т.к. для большинства технических сплавов превращения реализуются по этой диаграмме. Карбид железа (Fe3C) называют цементитом, поэтому метастабильную диаграмму железоуглеродистых сплавов называют диаграммой состояния “железо-цементит” (Fe-Fe3C).

Компоненты и фазы в железоуглеродистых сплавах

Основными компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо и углерод, которые относятся к полиморфным элементам. В железоуглеродистых сплавах эти элементы взаимодействуют, образуя различные фазы. Под фазой в общем смысле понимается однородная часть системы, имеющая одинаковый химический состав, физические свойства и отделенная от других частей системы поверхностью раздела. Взаимодействие железа и углерода состоит в том, что углерод может растворяться как в жидком (расплавленном) железе, так и в различных его модификациях в твердом состоянии. Помимо этого он может образовывать с железом химическое соединение. Таким образом в железоуглеродистых сплавах могут образовываться следующие фазы: жидкий раствор, аустенит, феррит, цементит.

Диаграмма состояния железо-цементит представлена на рис.1.

Рис.1. Диаграмма состояния железо-цементит

Компонентами в данной системе являются- железо и цементит.

Железо: металл серебристо-белого цвета. Атомный номер 26, атомный радиус 0,127 нм. Чистое железо, которое может быть получено в настоящее время, содержи»: 99,999 % Fе, а технические сорта 99,8-99,9% Fe. Температура плавления железа 1539°С. ............