Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Закономерности формирования свойств

Читайте также:
  1. I. Общие свойства хрящевых тканей
  2. I. СВОЙСТВА АТМОСФЕРЫ.
  3. III. МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ, СИСТЕМА ОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПИТАНИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ СМИ
  4. III. По способу формирования.
  5. Quot;ВТОРОЕ СВОЙСТВО ВАКЦИН... - ПОСТВАКЦИНАЛЬНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ"?!
  6. А) Определение, предназначение и история формирования государственного резерва.
  7. А) Первая ступень формирования (уровень 1).

Известно, что компоненты и фазы, находящиеся в сплаве, могут создавать три типа связей между собой: твердые растворы; химические соединения; механические смеси. Каждый из этих типов связей обладает характерными свойствами.

Твердые растворы обладают наибольшей пластичностью, по сравнению с другими типами связей, но минимальной твердостью. Химические соединения – максимальной твердостью, но минимальной пластичностью. Механические смеси характеризуются максимальной прочностью.

Проведем фазовый анализ всех сплавов, находящихся при комнатной температуре, помня, что перлит представляет собой механическую смесь, состоящую из двух фаз: феррита и цементита. Результаты фазового анализа представлены в таблице 1.

Рисунок 8 – Заэвтектоидная сталь (С=1,2 %). Травление 5 %-ным спиртовым раствором HNO3

Из таблицы видно, что все сплавы, кроме сплавов с концентрацией углерода до 0,006 %, являются двухфазными. Они содержат в своем составе две фазы: феррит и цементит. Кроме этого, в системе сплавов Fe – Fe3C можно встретить все три типа связей: и твердые растворы, и механические смеси, и химические соединения.

Количественное соотношение фаз и структурных составляющих с изменением концентрации углерода будет постоянно меняться (рисунок 9). Так, например, количество феррита, начиная с 0,006 и до 6,67 % углерода, будет уменьшаться от 100 до 0 %. Количество цементита, начиная с 0,006 %, наоборот, будет увеличиваться от 0 до 100 %. А вот количество перлита, начиная с 0,02 % углерода, в начале будет расти от 0 до 100 %, и этот рост будет отмечаться в интервале концентраций от 0,02 до 0,8 % углерода, затем пойдет уменьшение количества перлита, и при концентрации углерода 6,67 % он полностью исчезнет.

Таблица 1- Фазовый анализ сплавов диаграммы состояния

% углерода Структура Фазы
до 0,006 Феррит Феррит
от 0,006 до 0,02 Феррит + цементитI Феррит и цементит
от 0,02 до 0,8 Феррит + перлит Феррит и цементит
0,8 Перлит Феррит и цементит
от 0,8 до 2,14 Перлит + цементит Феррит и цементит
от 2,14 до 4,3 Перлит + Ледебурит + Цементит Феррит и цементит
4,3 Ледебурит Феррит и цементит
от 4,3 до 6,67 Ледебурит + Цементит Феррит и цементит
Рисунок 9 – Количественное соотношение фаз и структурных составляющих в зависимости от концентрации углерода

Формирование свойств углеродистых сталей в зависимости от концентрации углерода представлено в виде графической зависимости, выполненной в системе прямоугольных координат, где по оси ординат отмечают численные значения свойств, а по оси абсцисс – концентрацию углерода (рисунок 10).

Из графиков видно, что при концентрациях углерода до 0,006 % из-за того, что в структуре находится только один феррит, такие сплавы характеризуются наибольшими показателями пластичности: относительное удлинение составляет примерно 60 %, а относительное сужение – 80 %. В тоже время твердость таких сплавов не превышает по Бринеллю 80 кг/мм2. Предел прочности так же невелик и составляет примерно18 кг/мм2. Поскольку при концентрациях углерода до 0,006 % структура не меняется, то и свойства в этом интервале концентраций также не будут меняться.



При концентрациях от 0,006 до 0,02 % в структуре появляется третичный цементит (химическое соединение), это должно было бы привести к повышению твердости. Однако, из-за крайне малого количества цементита в таких сплавах, твердость, хотя и возрастает, но весьма незначительно (примерно на 5 – 10 единиц), а показатели пластичности также, почти незаметно будут падать. А вот на величину предела прочности появление в структуре третичного цементита практически влиять не будет.

В интервале концентраций углерода от 0,02 до 0,8 % в структуре появляется механическая смесь – перлит, обеспечивающая сплав высоким пределом прочности. При концентрации углерода 0,8 % количество перлита равно 100 %, поэтому при этой концентрации сплав достигает максимальной прочности. Если при концентрациях углерода до 0,02 % предел прочности был равен 18…20 кг/мм2, то при 0,8 % предел прочности будет достигать 110 кг/мм2.

Загрузка...

Поскольку в составе перлита находится твердая фаза – цементит, поэтому в интервале концентраций 0,02…0,8 % величина твердости будет неуклонно расти. Однако, цементит является очень хрупкой фазой, поэтому пластичность в этом интервале концентраций начнет резко падать. Если в начале диаграммы относительное сужение составляло 80 %, а относительное удлинение 65 %, то при концентрации углерода 0,8 % эти показатели будут составлять, соответственно, 20 % и 15 %.

Начиная с концентрации углерода 0,8 % и выше, за счет уменьшения количества перлита, показатели пластичности и прочность начнут уменьшаться, а твердость, за счет появления вторичного цементита, будет продолжать расти.


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 80 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Закономерности формирования структур| Принцип маркировки углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.007 сек.)