15.Лекция Диаграмма состояния железо-углерод(-цементит)

Цель: ознакомление с диаграммой железо- углерод ( цементит)

1.Технически чистое железо. Аллотропия железа. Критические температуры.

Свойства железа.

2.Атомно-кристаллическое строение фаз, образующихся в системе железо –углерод. Фазовые диаграммы систем железо-углерод и железо –цементит.

3.Формирование фазового состава и структуры углеродистых сталей. Формирование фазового состава и структуры белых и серых чугунов.

Ключевые слова: Компонент, фаза, структура, состав, диаграмма, правидо фаз, кристаллизация, степень свободы, ликвидус, солидус, ликвидус, ледебурит,эвтектика, железо, точка Кюри.

Технически чистое железо. Аллотропия железа. Критические температуры.

Свойства железа.

Атомно-кристаллическое строение фаз, образующихся в системе железо –углерод. Фазовые диаграммы систем железо-углерод и железо –цементит

Формирование фазового состава и структуры углеродистых сталей

Формирование фазового состава и структуры белых и серых чугунов.

Контрольные вопросы:

1.Что называется техническим железом

2.Фазовые составляющие железа

3. Что называется сталью

4. Что называется чугуном

5.Диаграмма железо –цементит

6. Диаграмма железо-графит

7.Виды чугунов

Глоссарий:

Аустенит — твердый раствор внедрения углерода в -железе. (предельная растворимость углерода в -железе — 2,14%).

Ледебурит — структурная составляющая (эвтектика) желе­зоуглеродистых сплавов, главным образом чугунов, представ­ляющая собой механическую смесь кристаллов аустенита и це­ментита, образующихся в сплавах, содержащих от 2,0 до 6,67% углерода.

Перлит — структурная составляющая (эвтектоид) железоуг­леродистых сплавов, представляющая собой механическую смесь чередующихся пластинок феррита и цементита, образующихся при распаде аустенита во всех сплавах системы с концентрацией углерода более 0,02% при t = 727°С.

Сталь - железоуглеродистый сплав, содержащий 0,02—2,14% углерода. По содержанию углерода и наличию структурных со­ставляющих различают доэвтектоидные (углерода 0,02—0,83%), эвтектоидные (углерода 0,83%), заэвтектоидные (углерода 0,83— 2,14%) стали.

Феррит — твердый раствор внедрения углерода в -железе. Различают низкотемпературный -феррит с растворимостью углерода до 0,02 % и высокотемпературный -феррит с предель­ной растворимостью углерода 0,1%.

Цементит Fe₃C — химическое соединение железа с углеро­дом (карбид железа) с концентрацией углерода 6,67%.

Чугун — железоуглеродистый сплав, содержащий более 2,14% углерода. По содержанию углерода и наличию структурных составляющих различают чугуны: доэвтектические (углерода 2,14—4,3%), эвтектические (углерода 4,3%) и заэвтектические чугуны (углерода 4,3—6,67%).

Чугуны белые — чугуны, кристаллизующиеся подобно углеро­дистым сталям по метастабильной диаграмме состояния Fe — Fe₃C (углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита; имеет белый блестящий излом

Блиц-тест

1. Железоуглеродистый сплав, содержащий более 2,14% углерода

1. Сталь

2. Чугун

3. Железо

4. Лом

2.Химическое соединение железа с углеро­дом (карбид железа) с концентрацией углерода 6,67%.

1. Сталь

2. Чугун

3. Ледебурит

4. Цементит

3.Твердый раствор внедрения углерода в -железе.

1. Ледебурит

2. Цементит

3. Сталь

4. Феррит

4. Железоуглеродистый сплав, содержащий 0,02—2,14% углерода.

1. Сталь

2. Чугун

3. Ледебурит

4. Цементит

5.Структурная составляющая железоуг­леродистых сплавов, представляющая собой механическую смесь чередующихся пластинок феррита и цементита

1. Перлит

2. Чугун

3. Ледебурит

4. Цементит

Основная литература

1.Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.

2.Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.

3.Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.

4.Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.

5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.

6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г

7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.

8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.

9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год (электр.библ.)

Дополнительная литература

10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.

11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.

12. Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007