2015-07-04
550
Графит – полимерная модификация углерода. Т.к. графит содержит 100 % углерода, а цементит 6,67 %, то жидкая фаза и аустенит по составу ближе к цементиту, чем к графиту. Образование цементита из жидкой фазы и аустенита должна протекать легче, чем графита. Г – более стабильная фаза, чем цементат.
Процесс образования Графита в сплавах Fe – C называется графитизацией. Или добавление легирующих элементов, стабилизирующих графит (т.е.сдвигающих равновесие в его сторону).
Возможно два пути образования графита в чугуне
1. При наличии в жидкой фазе готовых центров кристаллизации графита и очень медленном охлаждении происходит непосредственное образование графита из жидкой фазы.
2. При разложении ранее образовавшегося цементита. При температурах выше 738 оС цементит разлагается на аустенит и графит: Fe3C → 3 Fe γ (C) + C ГР
При температурах ниже 738 оС разложение цементита идет по схеме: Fe3C → 3 Fe α (C) + C ГР
При малых скоростях охлаждения степень разложения цементита больше.
Графитизацию из жидкой фазы, а также от распада цементита первичного и цементита эвтектики, называют первичной стадией графитизации.
|
|
|
Образование эвтектоидного графита называют вторичной стадией графитизации.
Выдержка при температуре выше 738 оС приводит к графитизации избыточного нерастворившегося цементита.
Если процесс завершить полностью, то при высокой температуре структура будет состоять из аустенита и графита, после охлаждения – из перлита и графита.
При незавершенности этого процесса выше 738 оС структура состоит из аустенита, графита и цементита, а ниже 738 оС – из перлита, графита и цементита.
3. У партии металла утерян сертификат. Известно лишь, что это легированная инструментальная сталь. Установить класс стали. В распоряжении лабораторная нагревательная печь и твердомер. Обоснуйте план действий.
1. Фиксируем исходную твердость стали
2. Инструментальная сталь: ПК (перлитный класс) или КК (карбидный класс)
3. Проведем процедуру закалки
ТЗАК = 723 + 50 = 773 оС
Основные носители прочности сталей КК карбиды, поэтому после закалки прочность изменится слабо.
Перлитный класс: при нагреве перлит:
(α + К) → γ - прочность возрастет сильно
4. Измерим прчность после закалки и делаем вывод: изменилась
слабо δ НВ → КК
сильно δ НВ → ПК
(δ НВ относительно начальной прочности).
5. На нетравленом шлифе образца чугуна массой 100 г установлено, что 5% площади шлифа занято включениями графита крабовидной формы. Хим анализ показал, что чугун содержит 5 % С по массе. Какова структура чугуна? Какова масса перлита.
Чугун m = 100 г
крабовидный графит
|
|
|
m C = 
= 5 г
ХМе = m C - m ГР = 5 – 1,67 = 3,33 г
mМе = m - m ГР = 100 – 1,67 = 98,33 г
Т = 1153 - ΔТ:
Т = 1153 + ΔТ: 
Эвтектическая реакция по стабильной и метастабильной диаграммам: Гр, А, Л
Эвтектоидные превращения по метастабильной диаграмме с образованием перлита
