Фрагмент для ознакомления
2
Вопрос 11. Что такое дендрит? Как он формируется? Опишите строение стального слитка
Дендрит - это древовидные кристаллические образования, обнаруживаемые в монокристаллах и слитках металлов, полуметаллов, полупроводников и их сплавов. Максимальная скорость роста кристаллов наблюдается по таким плоскостям й направлении, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов. В результате вырастают длинные ветви, которые называют осями первого порядка. На осях первого порядка появляются и начинают расти ветви второго порядка, от которых ответвляются оси третьего порядка. В последнюю очередь идет кристаллизация в участках между осями дендрита.
Существуют различные мнения о механизме дендритного роста. Металл заливается в изложницу. На ее стенках начинается кристаллизация — появляется мелкозернистая корка. Затем процесс кристаллизации распространяется на среднюю часть слитка, где образуются столбчатые кристаллы. Они растут в направлении отвода тепла. Вначале появляется своеобразный столб, потом ответвления от него. Так рождается дендрит — древовидный кристалл. Рост дендритов всегда идет в строго кристаллографических направлениях.
Задача 31.
Исходные данные:
• количество углерода – 3%;
• температура – 6500С.
Требуется.
1. Начертить диаграмму состояний «железо – цементит», провести на ней ординату, соответствующую заданному сплаву, обозначить на ней все критические точки.
Точки А и D характеризуют температуру плавления железа и цементита соответственно. Точки N и G - температуры полиморфных превращений железа. Точки Н и Р характеризуют максимальную растворимость углерода в ОЦК решетке железа в высокотемпературной и низкотемпературной областях. Точка Е определяет максимальную растворимость углерода в железе с ГЦК решеткой. Фазовые превращения в системе Fe-Fe3C происходят как при затвердевании из жидкого агрегатного состояния, так и в твердом агрегатном состоянии. Первичная кристаллизация идет в областях между линиями ликвидус (ABCD) и солидус (AHJECF). Вторичная кристаллизация в твердом агрегатном состоянии является следствием полиморфного превращения железа и изменения растворимости углерода в железе с изменением температуры.
На линии ликвидус начинается кристаллизация из расплава соответственно на участке АВ - феррита (дФ), на участке ВС - аустенита (А) и на участке СD - цементита первичного (ЦI). На линиях АН и JЕ завершается кристаллизация дФ и аустенита из жидкой фазы. Для диаграммы Fe-Fe3C характерны три изотермических превращения:
• перитектическое на линии HJВ при температуре 1499°С;
• эвтектическое на линии ECF при температуре 1147°С;
• эвтектоидное на линии PSK при температуре 727°С.
Эвтектическая смесь аустенита и цементита называется ледебуритом (Л), а эвтектоидная смесь феррита и цементита вторичного - перлитом (П). Ледебурит и перлит рассматривают как самостоятельные структурные составляющие. Перлит чаще всего имеет пластинчатое строение и обладает высокими механическими свойствами: в = 800…900 МПа, 0,2 = 450 МПа, д 16%, твердость НВ 180…220.
Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение. Сотовая структура образуется при медленном охлаждении и представляет собой пластины цементита, переплетенные кристаллами аустенита. Большое количество цементита, присутствующего в ледебурите, обеспечивает его большую твердость, порядка 600 НВ, и хрупкость, что затрудняет механическую обработку сплавов с ледебуритной структурой.
2. Рядом с диаграммой справа начертите кривую охлаждения данного сплава, показав связь критических точек на диаграмме и кр
Показать больше
Фрагмент для ознакомления
3
Список литературы
1. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение: Учеб. пособие для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1989. – 456 с.
2. Готтштайн Г. Физико-химические основы материаловедения / Г. Готт-штайн; пер. с англ. К. Н. Золотовой, Д.О.Чаркина ; под ред. В. П. Зломанова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. — 400 с.: ил. — (Лучший зарубежный учебник).
3. Гуляев А.П. Металловедение: Учеб. пособие для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986. – 542 с.
4. Дриц М.Е., Москалев М.Н. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 1990. – 447 с.
5. Кларк Эшли Р., Эберхардт Колин Н. Микроскопические методы исследования материалов Москва: Техносфера, 2007. - 376с.
6. Кнорозов Б.В. и др. Технология металлов. – М.: Металлургия,1978. – 993 с.
7. Конструкционные материалы: Справочник /Под общ. ред.Б.Н. Арзамосова. -М. :Машиностроение,1990.-688с.
8. Лабораторный практикум по технологии металлов и других конструкционных материалов /Под ред. О.В. Романа. – Минск.: Высш. шк., 1974
9. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для высших техн.учеб. заведений. - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. -528 с.
10. Металловедение и технология металлов: Учебник для вузов /Под ред. Ю.П. Солнцева. – М.: Металлургия, 1988. – 512 с.
11. Металловедение и технология металлов: Учебник для вузов /Под ред. Ю.П. Солнцева. – М.: Металлургия, 1988. – 512 с.