Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,6% С. Какова структура этого сплава

Для решения задачи о диаграмме состояния железо-карбид железа (Fe-C) и сплаве с содержанием углерода 3,6% необходим...

1. :

• В диаграмме состояния Fe-C выделяются следующие фазы:
• α-железо (феррит) – область с низким содержанием углерода (до 0,76% C).
• γ-железо (аустенит) – область с содержанием углерода от 0,76% до 2,14% C.
• Fe₃C (цементит) – карбид железа, который образуется при содержании углерода более 2,14%.

2. :

• Для сплавов с содержанием углерода до 2,14% (перлит, аустенит, феррит).

• Для сплавов с содержанием углерода более 2,14% (цементит, перлит, аустенит).

• При охлаждении сплава с 3,6% C происходит следующее:

1. При температуре выше 1147°C (линия ликвидус) сплав находится в жидком состоянии.
2. При температуре 1147°C начинается кристаллизация, и сплав начинает образовывать аустенит (γ).
3. При температуре 727°C (линия солидус) аустенит начинает превращаться в перлит и цементит.
4. При дальнейшем охлаждении до комнатной температуры (около 20°C) сплав будет состоять из цементита и перлита.

• Кривая охлаждения для сплава с 3,6% C будет выглядеть следующим образом:

1. Начало охлаждения от температуры 1147°C до 727°C – горизонтальная линия (кристаллизация аустенита).
2. Затем охлаждение продолжается до 600°C, где происходит образование перлита.
3. Далее охлаждение продолжается до комнатной температуры.

• При комнатной температуре сплав с 3,6% C будет состоять из:

• Цементита (Fe₃C) и перлита (состоящего из феррита и цементита).

• Сплав с содержанием углерода 3,6% называется (в частности, это может быть серый чугун, если структура перлита преобладает).

Таким образом, сплав с 3,6% углерода при комнатной температуре имеет структуру, состоящую из цементита и перлита, и называется чугуном.