- •I. Атомно-кристаллическое строение металлов. Типы кристаллических решеток.
- •II. Полиморфные и магнитные превращения в металлах.
- •III. Строение реальных металлов. Дефекты кристаллического строения металлов.
- •IV. Формирование структуры металлов и сплавов при первичной кристаллизации
- •V. Фазы в металлических сплавах : твердые растворы , химические соединения, гетерогенные структуры.
- •VI. Упругая и пластическая деформация. Структура деформированного металла. Наклеп
- •VII . Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •VIII . Механические свойства металлов. Диаграмма растяжения металлов.
- •IX. Методы определения твердости
- •X. Характеристика прочности и пластичности.
- •XI. Определение ударной вязкости. Виды излома (хрупкий, вязкий, усталостный).
- •XII. Железо и его сплавы (стали и чугуны). Общая характеристика.
- •XIII. Диаграмма железо - цементит
- •XIV. Компоненты и фазы в системе железо-углерод
- •XV. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали
- •XVI. Распределение легирующих элементов в стали
- •XVII. Стали конструкционные углеродистые: классификация, маркировка и применение.
- •XIIX. Стали конструкционные легированные: классификация, маркировка и применение
- •XIX. Стали инструментальные углеродистые: классификация, маркировка и применение
- •XX. Белые чугуны: получение, свойства, применение
- •XXI. Серые чугуны: маркировка, получение, свойства, применение.
- •XXII. Высокопрочные чугуны: маркировка, получение, свойства, применение
- •XIII. Ковкие чугуны: маркировка, получение, свойства, применение
- •XXIV. Фазовые превращения при нагреве. Рост зерна аустенита при нагреве
- •XXV. Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита
- •XXVI. Перлитное превращение
- •XXVII. Мартенситное превращение. Критическая скорость закалки
- •XXIIX. Превращение в закаленной стали при нагреве (при отпуске)
- •XXIX. Закаливаемость и прокаливаемость.
- •XXX. Отжиг I рода: диффузионный, рекристаллизационный, отжиг для снятия напряжений
- •XXXI. Отжиг II рода: полный, неполный, нормализационный
- •XXXII. Закалка: выбор температуры, продолжительности нагрева, защитной среды, охлаждающей среды
- •XXXIII. Способы закалки: в одном охладителе, прерывистая, ступенчатая, изотермическая и др. Обработка холодом
- •XXXIV. Отпуск: низкий, средний, высокий. Улучшение
XXV. Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита
На диаграмме показано время превращения аустенита в перлит в зависимости от степени переохлаждения, т.е. превращение переохлаждённого аустенита при постоянной температуре. Поэтому такие диаграммы обычно называют диаграммами изотермического превращения аустенита. Кривые на диаграмме изотермического превращения аустенита имеют вид буквы С, поэтому их часто называют С-образными или просто С-кривыми. Горизонтальная линия M показывает температуру начала бездиффузного мартенситного превращения.
Свойства и строение продуктов превращения аустенита зависят от температуры, при которой происходил процесс его распада. См. Перлит, Сорбит, Троостит (тростит), Бейнит.
XXVI. Перлитное превращение
Перлитное превращение - эвтектоидное превращение (распад) аустенита, происходящее ниже 727°С и заключающееся в одновременном зарождении и росте внутри аустенита (ɣ-фаза) двух новых фаз: феррита (ɑ-фаза) и цементита (Fe3C) имеющих пластинчатую форму. Схематически процесс описывается формулой:
ɣ→ɑ+Fe3C
Перлитное превращение происходит в сталях, содержащих более 0,025%С (по массе), а также в белых и серых чугунах (за исключением чугунов на ферритной металлической основе).
Структура, образующаяся в результате превращения, называется перлит и она состоит из тонких чередующихся пластинок (кристаллов) феррита и цементита. Составы всех трех фаз при медленном охлаждении строго определен: в нелегированной стали или чугуне
XXVII. Мартенситное превращение. Критическая скорость закалки
Данное превращение имеет место при высоких скоростях охлаждения, когда диффузионные процессы подавляются. Сопровождается полиморфным превращением Feγ в Feα.
При охлаждении стали со скоростью, большей критической (V > Vк), превращение начинается при температуре начала мартенситного превращения (Мн) и заканчивается при температуре окончания мартенситного превращения (Мк). В результате такого превращения аустенита образуется продукт закалки – мартенсит.
Минимальная скорость охлаждения Vк, при которой весь аустенит переохлаждается до температуры т.Мн и превращается, называется критической скоростью закалки.
XXIIX. Превращение в закаленной стали при нагреве (при отпуске)
При низком отпуске (нагрев до температуры 200–300°) в структуре стали в основном остается мартенсит, кроме того, начинается выделение карбидов железа из твердого раствора углерода в б-железе и начальное скопление их небольшими группами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение пластических и вязких свойств стали, а также уменьшение внутренних напряжений в деталях.
Среднетемпературный (средний) отпуск производится при температуре от 350 до 450 °C. При таком нагреве завершается распад мартенсита, приводящий к образованию нормальных по составу и внутреннему строению феррита и цементита. Вследствие недостаточной интенсивности диффузионных процессов размер зерен образующихся фаз оказывается очень малым.
Высокотемпературный (высокий) отпуск осуществляется при 500–650 °C. При таких условиях нагрева при усилившихся диффузионных процессах происходит образование более крупных зерен феррита и цементита, сопровождающееся снижением плотности дислокаций и полным устранением остаточных напряжений. Получающийся при высоком отпуске продукт распада мартенсита, называемый сорбитом отпуска, обладает максимальной для стали вязкостью.