Создан заказ №1326584
6 сентября 2016
Часть №1 Вычертите диаграмму состояний сплавов железо-цементит укажите фазы во всех температурно-концентрационных областях
Как заказчик описал требования к работе:
нужно решить все контрольные задания по 2 варианту
Фрагмент выполненной работы:
Часть №1
Вычертите диаграмму состояний сплавов железо-цементит укажите фазы во всех температурно-концентрационных областях, а также структуры сталей и белых чугунов. Для У10, область чугунов 2,8% С ,следует выполнить следующее:
а) построить для названных сталей и чугунов кривые охлаждения и описать превращения, совершающиеся в них при медленном охлаждении из расплавленного состояния до комнатной температуры, указать окончательную структуру;
б) выбрать температуру в двухфазной области для заданного сплава и определить содержание углерода в фазах и также их количество;
в) дать определение структурным составляющим, встречающимся в сплавах.
Решение:
Сталь У10
Построим диаграмму состояний Fe- Fe3С.
Рисунок 1. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Диаграмма состояний Fe- Fe3С
Отметим указанный сплав, содержащий 1,0 % С, вертикалью, обозначим на
этой вертикали характерные точки:
1- находится в области жидкости;
2- на линии ликвидус;
3- На линии солидус;
4- критическая точка А cm ;
5- критическая точка A I ;
6- соответствует комнатной температуре.
а) Кривая охлаждения строится с применением правила фаз и правила
отрезков.
Рисунок 2. а - диаграмма железо-цементит, б - кривая охлаждения для сплава, содержащего 1,0% углерода
Начало отсчета времени идет от температуры, обозначенной точкой 1. До температуры, обозначенной точкой 2, происходит охлаждение жидкости.
При температуре, соответствующей точке 2, из жидкости начинает выделяться вторая фаза – аустенит. Чтобы понять, как это отразится на кривой охлаждения, воспользуемся правилом фаз С = К - Ф + 1, где С – число факторов, которое можно изменять без изменения числа фаз в системе;
К - число компонентов - 2;
Ф - число фаз.
Для точки 2: С2 = 2 +1 -2 = 1.
Следовательно, температура может снижаться и при этом, вплоть до точки 3 будут оставаться две фазы. В связи с тем, что при появлении второй фазы будет выделяться скрытая теплота кристаллизации, скорость охлаждения замедляется.
Между точками 2 и 3 происходит кристаллизация аустенита.
По достижении сплавом температуры, обозначенной точкой 3, в соответствии с диаграммой Fe-Fe 3 С сплав достигает однофазной области, где правило фаз обычно не используют (по крайне мере при построении кривых охлаждения).
При этом происходит охлаждение аустенита.
По достижении температуры, обозначенной точкой 3, из аустенита начинает выделяться вторичный цементит, и для построения кривой охлаждения снова воспользуемся правилом фаз:
С3 = 2 +1 - 2 = 1.
Следовательно, процесс кристаллизации вторичного цементита может осуществляться вплоть до точки 4; на кривой же охлаждения следует отметить замедление охлаждения в связи с выделением скрытой теплоты кристаллизации карбидной фазы.
По достижении сплавом температуры, соответствующей точке 5, вследствие выделения избыточного цементита аустенит обеднится углеродом доэвтектоидного содержания (точка S), и должна пойти эвтектоидная кристаллизация, т.е. аустенит должен превратиться в двухфазную смесь –перлит.
А s →П(Ф р +Ц),
где A s - аустенит с содержанием углерода 0,8 %;
П - перлит (эвтектоид);
Ф р - феррит с содержанием углерода, соответствующим точке Р диаграммы
Fe- Fe 3 С;
Ц - цементит (Fe 3 С) с содержанием углерода 6,67 %.
Для того чтобы определить, пойдет ли эта реакция при постоянной температуре или в интервале температур, воспользоваться правилами фаз.
С 4 = 2 +1+3 = 0
(во время реакции одновременно сосуществуют 3 фазы: аустенит состава точки S и образующиеся из него две фазы - феррит состава точки Р и цементит).
Результат свидетельствует о том, что процесс вплоть до завершения превращения аустенита в звтектоид будет происходить без изменения температуры, что и должно быть выражено горизонтальным отрезком на
кривой охлаждения4-4 / .
В точке 4 / аустенита больше нет, и поэтому сплав будет находиться в
двухфазной области.
Тогда С4’ = 2+1-2=1.
Значит, идет процесс охлаждения образовавшейся структуры и ни о какой скрытой теплоте кристаллизации речи быть не может.
Получившаяся кривая охлаждения представлена на рис.2.
В заключение обозначим на кривой охлаждения фазовое и структурное состояние сплава, а также реакцию эвтектоидного превращения.
Окончательная структура будет состоять из перлита и вторичного цементита.
б) Выберем температуру в двухфазной области и обозначим её буквой а.
Для определения содержания углерода в фазах и их количества воспользуемся правилом отрезков. Проведем через точку а горизонтальную линию до встречи с основными линиями диаграммы, в нашем случае - с линиями ликвидус (точка c) и солидус (точка b).
По правилу отрезков содержание углерода в аустените определится положением точки b (примерно 0,8%), а в жидкости - точки с (примерно 1,5%). Количество аустенита QА определится как отношение противоположного к нему отрезка QC ко всему отрезку ВС . Выбирая величину отрезков в % С, получим:
QA=ac/bc*100=0.4/0.7*100=57.14%
Количество жидкости определится отношением отрезка ва к отрезку вс
Qc=ba/bc*100=0.3/0.7*100=42.86%
Так как ва+ас=вс, то 57.14% + 42.86 % = 100 %
Область чугунов 2,8С %
Построим диаграмму состояний Fe- Fe3С.
Рисунок 2. Диаграмма состояний Fe- Fe3С
Отметим указанный сплав, содержащий 2,8 % С, вертикалью, обозначим на
этой вертикали характерные точки:
1- находится в области жидкости;
2- на линии ликвидус;
3- На линии солидус;
4- критическая точка А cm ;
5- критическая точка A I ;
6- соответствует комнатной температуре.
а) Кривая охлаждения строится с применением правила фаз и правила
отрезков.
Рисунок 4...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
7 сентября 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Часть №1
Вычертите диаграмму состояний сплавов железо-цементит укажите фазы во всех температурно-концентрационных областях.jpg
2019-10-25 04:13
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.8
Положительно
Отличный автор, сделано всё быстро качественно и раньше срока! Рекомендую всем однозначно!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
