Практическое значение диаграммы

1. Позволяет определить оптимальные режимы ОМД.

2. Позволяет определить оптимальные режимы нагрева углеродистых сталей под Т.О.

3. Позволяет судить о фазовых и микроструктурных превращениях при медленном нагреве или охлаждении в углеродистых сталях.

Классификация сталей

по равновесным структурам.

1. Доэвтектоидные стали С < 0,8% (П+Ф)

2. Эвтектоидные стали С = 0,8% (П)

3. Заэвтектоидные стали С > 0,8% (П+Ц)

Классификация чугунов

1. Доэвтектические чугуны С < 4,3 (П+Ц+Л)

2. Эвтектический чугун С = 4,3 (Л)

3. Заэвтектические чугуны С > 4,3 (П+Ц)

 

Влияние углерода на свойства стали в равновесном состоянии

1. На механические свойства:

1. С ростом содержания углерода в стали твёрдость увеличивается линейно. Это связано с увеличением содержания цементита в стали (по правилу отрезков). Цементит – самая твёрдая фаза. Стали с содержанием С£0,25% называются мягкими, а [С]³0,7% - твёрдым.

 

2. С увеличением содержания углерода прочность изменяется не линейно. Максимальная прочность достигается при содержании углерода = 0,8%. Увеличение прочности связано с увеличением в структуре перлита (цементита). Снижение прочности после 0,8% связано с появлением в структуре заэвтектоидных сталей цементитной сетки, которая ослабляет сцепление между перлитными зёрнами.

 

3.Резкое снижение пластичности и ударной вязкости с увеличением содержания углерода связано с уменьшением количества феррита в структуре.

 

 

Правило отрезков (каноды и рычага)

     Это правило справедливо для любой двуфазной области диаграммы.

     Правило каноды позволяет определить фазовый состав сплава, т.е. содержание углерода в каждой фазе.

     Правило рычага позволяет определить соотношение фаз в сплаве, количество в % отношении каждой фазы.

     Рассмотрим это правило на примере:

Определить фазовый состав и соотношение фаз в сплаве с содержанием углерода 0,4% при t = 760⁰С.

I. Для определения фазового состава выполняем следующие построения на диаграмме:

     1. На оси концентраций находим точку с заданным содержанием углерода.

     2. Из этой точки восстанавливаем перпендикуляр.

     3. На оси температур находим точку с заданной t.

     4. Через эту точку проводим линию параллельную оси концентраций. Эта линия называется канодой.

     5. Находим точки пересечения каноды с линиями диаграммы и перпендикуляром. Получаем точки 1, 2, 3.

     6. Из точек 1 и 3 опускаем перпендикуляры на ось концентраций. Получаем точки 1', 3'.

Точка 1' соответствует содержанию С в феррите, а точка 3' в аустените.

II. Для определения соотношения фаз рассмотрим полученные отрезки 1 – 2 и 2 – 3.

     Отрезок 1 – 2 соответствует фазе аустенит

     Отрезок 2 – 3 соответствует фазе феррит

Q_{аустенита}/Q_{феррита}=длина отрезка 1- 2 / длина отрезка 2 – 3

Q_{аустенита} =(длина отрезка 1-2 / длина отрезка 1-3)*100%

Q_{феррита}=(длина отрезка 2-3 / длина отрезка 1-3)*100%