Темір-цементит жүйесі күй диаграммасы

Жоспар
Кіріспе

1. Кіріспе
2. Темір.цементит жүйесі күй диаграммасы.
3. Қорытынды

Қорытпа күйі диаграммаларының ішінде Fе-С күйі диаграммасының маңызы зор. Өйткені көміртекті темір қорытпалар техникада өте көп қолданыс тапқан.
Көміртекті темір қорытпалардың компоненті мен фазалары. Темірдің балқу температурасы 1539оС. Темір-полиморфтік түрленетін элемент. Оның  және  модификациясы бар. 911оС-дан төмен және 1392оС жоғары темірдің көлемді центрленген текше торы бар  модификациясы тұрақты. 1392-1539оС аралығындағы модификацияны Fе деп те атайды. 911-1392оС аралығында жақты центрленген торы бар Fе тұрақты. 768о С-ға дейін темір магнитті. 768оС Кюри нүктесі деп аталынады, бұл температурадан жоғары темір парамагнитті.
Көміртек–металл емес, полиморфтік түрленетін элемент. Оның модификациясы – графит пен алмаз.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
Инженерлік-технологиялық факультет
Машина жасау технологиясы және механика кафедрасы
Металл технологиясы пәні

СРО
Тақырыбы: Темір-цементит жүйесі күй диаграммасы.

Орындаған:
Ақчабарова Алуа, ПСМ-311
Тексерген:
Тілеуғали Е.Т.

2015 ж.

Мазмұны
1. Кіріспе
2. Темір-цементит жүйесі күй диаграммасы.
3. Қорытынды

Кіріспе
Қорытпа күйі диаграммаларының ішінде Fе-С күйі диаграммасының маңызы
зор. Өйткені көміртекті темір қорытпалар техникада өте көп қолданыс тапқан.
Көміртекті темір қорытпалардың компоненті мен фазалары. Темірдің балқу
температурасы 1539оС. Темір-полиморфтік түрленетін элемент. Оның α және γ
модификациясы бар. 911оС-дан төмен және 1392оС жоғары темірдің көлемді
центрленген текше торы бар α модификациясы тұрақты. 1392-1539оС
аралығындағы модификацияны Fеδ деп те атайды. 911-1392оС аралығында жақты
центрленген торы бар Fеγ тұрақты. 768о С-ға дейін темір магнитті. 768оС
Кюри нүктесі деп аталынады, бұл температурадан жоғары темір парамагнитті.
Көміртек–металл емес, полиморфтік түрленетін элемент. Оның
модификациясы – графит пен алмаз.
Көміртекті темір қорытпалардың фазалары мыналар: сұйық қорытпа,
феррит, аустенит, цементит және графит.
Көміртек пен басқа элементтердің α-темірдегі ену қатты ерітіндісін
феррит деп атайды. Оның көлемді центрленген текше торы бар. Жоғары
температуралық ферритте 1499 оС-да 0,1 көміртек ериді, ал төменгі
температуралық ферритте 727оС-да – 0,025%С. Бөлмелік температурада
ферриттегі көміртек мөлшері 0,006%-ға дейін азаяды. Феррит – коррозияға
төзімсіз, магнитті келген, беріктігі төмен, жұмсақ фаза: σв = 300 МПа, НВ
800 – 1000 МПа, δ = 40%, ψ = 70%, КСU = 25 MДжм2.
Аустенит көміртек пен басқа элементтердің γ – темірдегі ену қатты
ерітіндісі. Оның жақты центрленген текше торында 1147оС–да 2,14% көміртек
ериді, ал 727оС–да – 0,8%С. Аустенит магнитті емес, ферритке қарағанда
коррозияға төзімділеу және беріктеу: σв = 550 МПа, НВ 2000 МПа, δ = 50%.
Темір мен көміртектің химиялық қосылысын – темір карбидін Fе3С
цементит деп атайды. Цементиттың күрделі ромбылық торы бар, көміртек
мөлшері 6,69 %. Цементиттың қаттылығы жоғары (HB 8000) және морт. Балқу
температурасы ~ 1260оC. Цементит метатұрақты фаза болғандықтан, жоғары
көміртекті қорытпалардың тепе-теңдік жағдайында графит түзіледі.

Графит – көміртекті темір қорытпаларында жеке бөлініп шыққан
көміртек. Оның гексагониалық торы бар. Графит жұмсақ, беріктігі төмен,
химиялық төзімділігі жоғары фаза.
Көміртекті темір қорытпаларда екі жоғары көміртекті фаза – цементит
пен графит болғандықтан, метатұрақты темір – цементит күйі диаграммасы және
тұрақты темір-графит күйі диаграммасы болады.
Темір-цементит күйі диаграммасы. Бұл диаграмма көміртекті темір
қорытпаларын (болат және шойын) өте баяу қыздыру немесе салқындату
кезіндегі фазалық өзгерісті көрсетеді.
Диаграмманың А нүктесі темірдің балқу немесе кристалдану
температурасын көрсетсе, N және G нүктелері оның полиморфтік түрлену α
γ температураларын көрсетеді.
Диаграмманың АВСД сызығы – ликвидус сызығы. Ликвидус сызығынан жоғары
барлық қорытпа сұйық күйде болады.
Диаграмманың AHJECFД сызығы – солидус сызығы. Ликвидус пен солидус
сызықтарының арасында қорытпалар екі фазалы (сұйық және қатты). АВ сызығы
сұйық қорытпадан ферриттің кристалдануын көрсетсе, ВС және СД сызығы сұйық
фазадан аустенит пен бірінші реттік цементиттің кристалдануын көрсетеді.
Ликвидус сызығы барлық қорытпаның алғашқы кристалдану үрдісінің
басталу нүктелерін көрсетсе, солидус сызығы аяқталуын көрсетеді.
Темір-цементит жүйесінде үш изотермиялық түрленіс бар:
1) перитектикалық;
2) эвтектикалық;
3)эвтектоидтық.
HJB сызығы – перитектикалық түрленіс сызығы

Lв + Фн ⋄ АJ.                                               (1.1)

Бұл реакция көміртек мөлшері 0,1-0,5% болып келген қорытпаларда ғана
болады.
ECF сызығы – эвтектикалық түрленіс сызығы

Lc ⋄ AE + Ц.                                               (1.2)

Қорытпаны салқындату кезінде 1147оС-да сұйық фазадан бөлініп шыққан
аустенит пен цементиттің эвтектикалық қоспасын ледебурит деп атайды.
Көміртек мөлшері 2,14%-дан жоғары келген барлық қорытпада бұл реакция орын
алады.
Ледебуриттегі көміртек мөлшері 4,3%. Оның қаттылық (НВ 6000 МПа),
морттық және аққыштық қасиеттері жоғары.
PSK сызығында эвтектоидтық түрленіс болады

As ⋄ Фр + Ц.                                             (1.3)

Қорытпаны салқындату кезінде 727оС-да аустенит феррит пен цементитке
ыдырайды, құрылған эвтектоидты перлит деп атайды.
Перлитте 0,8% көміртек бар. Перлит берік (σB=800-900 МПа), айтарлықтай
қатты (HB 1800-2000 МПа), пластикалық қасиеті орташа (δ=16%, ψ=10%).
Диаграмма нүктелерінің сипаттамасы 4.1-кестеде келтірілген.
Көміртекті темір қорытпаларында темірдің полиморфтік түрленісінен
қайыра кристалдану үрдісі орын алады. Сонымен қатар көміртектің феррит пен
аустенитте ерігіштігі температураға байланысты өзгереді. Көміртек қатты
ерітіндіден (феррит пен аустенит) цементит күйінде бөлініп шығады.
GS және ES сызықтары қорытпаның қайыра кристалдану үрдісінің басталуын
көрсетеді. GS сызығы ферриттің аустениттен бөлініп шыға бастағанын, ES
сызығы екінші реттік цементиттің аустениттен бөлініп шыға бастағанын
көрсетеді.
GP сызығы аустениттің ферритке қайыра кристалдану үрдісінің аяқталу
нүктелерін көрсетеді.
PQ сызығы үшінші реттік цементиттің ферриттен бөлініп шыға бастағанын
көрсетеді.
Көміртекті темір қорытпалары екі топқа бөлінеді:
1) болат (көміртек мөлшері 0,02-2,14%);
2) шойын (көміртек мөлшері 2,14-6,69%).
Көміртекті болаттың тепе-теңдік жағдайдағы құрылымы темір-цементит
күйі диаграммасы бойынша анықталады (4.1- суретті қараңыз). Құрылымына
қарай көміртекті болат үшке бөлінеді:

1) эвтектоидқа дейінгі (құрылымы феррит пен перлит; көміртек 0,02-
0,8%);
2) эвтектоидты (құрылымы перлит; көміртек 0,8%);
3) эвтектоидтан кейінгі (құрылымы перлит пен екінші реттік цементит;
көміртек 0,8-2,14%).
Темір – цементит күйі диаграммасы бойынша кристалданып, көміртек
негізінен цементит түріндегі ақ шойын, құрылымы бойынша үшке бөлінеді:
1) эвтектикаға дейінгі (құрылымы перлит, цементит (екінші) және
ледебурит; көміртек 2,14-4,3%);
2) эвтектикалы (құрылымы ледебурит; көміртек 4,3%);
3) эвтектикадан кейінгі (құрылымы цементит (бірінші) және ледебурит;
көміртек 4,3-6,69%).
Болаттың кристалдануы. Суретте темір-цементит күйі диаграммасының
болат аймағы көрсетілген. Енді көміртек мөлшері әр түрлі келген
қорытпалардың кристалдану үрдісін, екі компонентті қорытпа күйі
диаграммаларын талдаған кездегі қағидаларға сүйене отырып, қарастырып
көрейік. Алдымен көміртек мөлшері ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.