1.3 Определение критических точек стали при нагревании

В практике термической обработки сталей используется линии диаграммы РSК, GS, SE. Французский ученый Османд для удобства предложил обозначать их следующим образом: линию РSК – А_I, линию GS – А₃, линию SE – А_см.

Так как при нагреве и охлаждении в процессе термической обработки положение этих линий не совпадает, то к предложенным обозначениям добавляются буквы: с – при нагреве (Ас₁, Ас₃, Ас_см ); r – при охлаждении (Аr₁, Аr₃,Аr_см ). Для каждой стали эти значения можно найти в справочниках.

При нагревании стали различают следующие критические точки:

Ас₁ – критическая точка перлитного превращения. Температура ее 727°С соответствует эвтектоидной линии перлитного превращения РSК. При этой температуре происходит перекристаллизация перлита в аустенит (П → А).

В доэвтектоидных сталях при темературе выше Ас₁ начинается перекристаллизация в аустенит структурно свободного феррита. Этот процесс заканчивается при температуре, соответствующей линии GS, выше которой стали однофазны. Их структура состоит из зерен аустенита.

Ас₃ – критическая точка полной перекристаллизации в аустенит доэвтектоидной стали. (Ф + А) → А. Температура ее определяется по линии GS в зависимости от содержания углерода в стали.

В заэстектоидных сталях выше Ас₁ начинается процесс растворения избыточного цементита в аустените. Этот процесс заканчивается при температуре, соответствующей линии SЕ, выше которой стали однофазны и имеют аустенитную структуру.

Ас_см –критическая точка полной перекристаллизации в аустенит заэвтектоидной стали. (А +Ц) → А. Температура ее определяется по линии SЕ в зависимости от содержания углерода в стали.

Известны еще две критические точки, соответствующие температуре магнитнитного превращения в железоуглеродистых сплавах:

Ас₀ – 210°С – критическая точка магнитного превращения цементита. При этой температуре цементит становится не магнитным;

Ас₂ – 768°С (точка Кюри) – критическая точка магнитного превращения феррита. Она соответствует температуре превращения магнитного α-Fe в парамагнитное β- Fe.

1.4 Порядок выполнения работы

1. Начертить диаграмму состояний «железо – цементит», справа от нее оставив место для построения кривых охлаждения. Изучить компоненты данной системы, фазы и структурные составляющие ее сплавов.

2. Ознакомиться по диаграмме с процессом кристаллизации железоуглеродистых сплавов, с фазовым составом и структурой в каждой ее области

3. провести на ней ординату, через концентрацию углерода сплава, заданного в соответствие варианта задания (Табл. 1), и обозначить все его критические точки. Справа от диаграммы на координатном поле температура – время построить кривую охлаждения данного сплава. Описать, какие структурные и фазовые превращения будут происходить при медленном охлаждении из жидкого состояния сплава с заданным содержанием углерода. Охарактеризовать этот сплав, используя правило отрезков определить для него при заданной температуре количество, состав фаз и процентное их соотношение,

Таблица 1

Исходные данные для выполнения индивидуального задания

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Концентрация углерода, %	0,35	3,0	0,60	1,45	0,65	2,40	1,70	0,55	3,60	0,90
Температура, C	750	400	650	800	500	1000	350	740	1200	300
Номер варианта	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Концентрация углерода, %	0,40	4,0	1,85	0,70	3,20	1,0	0,45	2,70	1,65	0,30
Температура, C	730	800	900	500	450	830	760	1200	300	800
Номер варианта	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Концентрация углерода, %	4,10	0,75	1,30	2,65	0,37	0,95	3,95	0,50	1,40	0,25
Температура, C	200	700	770	1100	740	550	1200	400	800	760