Диаграмма состояния железо-углерод, фазовые превращения в сталях

Предмет: Материаловедение
Раздел: Диаграмма состояния железо-углерод, фазовые превращения в сталях

Решение:

Для выполнения задания необходимо:

1. Определить содержание углерода в выбранных сталях.
2. Найти соответствующее содержание углерода на диаграмме состояния "Железо-углерод".
3. Рассмотреть фазовые превращения при медленном охлаждении от 1600°C.
4. Определить критические температуры и структурные составляющие.

1. Определение содержания углерода в сталях:

• 55С2 – углеродистая сталь (~0.55% C)
• 20XH3A – легированная сталь (~0.2% C)
• 38XГH – легированная сталь (~0.38% C)
• 20X – легированная сталь (~0.2% C)

2. Определение положения на диаграмме состояния:

• 55С2 (0.55% C) – доэвтектоидная сталь
• 20XH3A (0.2% C) – доэвтектоидная сталь
• 38XГH (0.38% C) – доэвтектоидная сталь
• 20X (0.2% C) – доэвтектоидная сталь

3. Фазовые превращения при охлаждении от 1600°C:

• При 1600°C сплав находится в жидком состоянии.
• При достижении линии ликвидуса начинается кристаллизация аустенита.
• При дальнейшем охлаждении аустенит трансформируется:
  • В феррит (для низкоуглеродистых сплавов).
  • В перлит (при пересечении линии евтектоидного превращения при 727°C).

4. Критические температуры:

• Температура ликвидуса – температура начала кристаллизации (~1400-1500°C).
• Температура солидуса – завершение кристаллизации (~1400°C).
• Температура A3 – переход аустенита в феррит (~850-900°C).
• Температура A1 (727°C) – евтектоидное превращение аустенита в перлит.

Вывод:

Все выбранные стали являются доэвтектоидными, что означает, что при охлаждении они сначала образуют феррит, а затем при 727°C происходит превращение остаточного аустенита в перлит.