51.Что такое цементит- дайте определение и опишите свойства, растворимость углерода, покажите на диаграмме

При концентрации углерода 6,7 масс. % образуется химическое соединение – карбид железа Fe3C, называющийся цементитом. Это соединение можно считать за самостоятельный компонент, и данную систему рассматривать как систему Fe-Fe3C. При высоких температурах цементит неустойчив и распадается на железо и графит. Обычно различают карбид, выделяющийся по различным линиям диаграммы: первичным называют цементит, кристаллизующийся из жидкости по линии CD; вторичным - выделяющийся из -гамма раствора по линии ES и третичным – выделяющийся из альфа-раствора по линии РQ. По своим свойствам Fe3C резко отличается от твердых растворов на основе железа. Он хрупок, очень тверд (твердость по Бринеллю около 800), слабо магнитен до 210°, плохо проводит ток и тепло, имеет сложную ромбическую решетку.

53. Отжиг стали-цель, на чем основан, как проводят

проводится для того, чтобы перевести структуру металла из неустойчивого, неравновесного состояния, вызванного предшествующими обработками, в состояние, близкое к термодинамическому равновесию.

Отжиг преследует цель - устранить внутренние напряжения и сообщить стали мягкость перед обработкой. Для проведения полного отжига эвтектоидную и доэвтектоидную сталь нагревают до температуры на 20-40 °С выше линии GS, выдерживают такое время, чтобы весь образец прогрелся до заданной температуры, образовалось аустенитное зерно, и прошла его гомогенизация (выравнивание концентрации углерода).

54.Закалка стали- цель, на чем основана, как проводят

Закалку, как и отжиг второго рода, можно применять только к тем металлам и сплавам, у которых имеются фазовые превращения в твердом состоянии. Температура нагрева под закалку и время выдержки должны быть такими, чтобы произошли необходимые структурные изменения: образование высокотемпературной фазы, растворение избыточной фазы в матрице. В этом отношении закалка аналогична отжигу второго рода, но ее принципиальное отличие заключается в использовании высокой скорости охлаждения, такой, чтобы не успели пройти фазовые превращения, связанные с диффузией (выделение 15 избыточной фазы из матричного раствора, эвтектоидный распад). Различают два вида закалки: без полиморфного превращения и с полиморфным превращением.

55.Отпуск стали-цель, виды отпуска

Отпуск – это термическая обработка закаленной на мартенсит стали, при которой главным процессом является распад метастабильных твердых растворов: мартенсита и остаточного аустенита.

Основные параметры отпуска – температура нагрева и время выдержки. Скорости нагрева и охлаждения не влияют на свойства сплава.

1)Низкий отпуск при 120-250°С

2) Средний отпуск (300-450°С)

3) Высокий отпуск (450-650°С)

56. Низкий отпуск-фазовые превращения, условия проведения, для каких материалов применяют, структура

Низкий отпуск при 120-250°С применяют для мерительного инструмента, подшипников и других изделий высокого класса точности, у которых необходимо устранить закалочные напряжения, не допустить изменения размеров даже на несколько микрометров и сохранить высокую твердость. Первое структурное изменение при отпуске углеродистой стали – сегрегация (образование микроскопических скоплений) атомов углерода в различных точках пересыщенного твердого раствора. Оно начинается уже при комнатной температуре. С повышением температуры до 100°С участки скоплений атомов углерода (кластеры) укрупняются. Диффузия атомов углерода в процессе их сегрегации только подготавливает твердый раствор к выделению равновесной фазы цементита. Кластеры углерода еще не отделены от решетки мартенсита поверхностью раздела. Следующая стадия структурных изменений – выделение промежуточных карбидов. Начиная примерно с температуры 1000С экспериментально обнаруживается метастабильный -карбид, отличающийся от цементита типом решетки (гексагональная у -карбида, ромбическая у цементита) Вероятная формула -карбида Fe2,4C. Выделение промежуточного -карбида вместо стабильного цементита можно объяснить тем, что на образовавшейся границе мартенсита с -карбидом сопряжение решеток лучше и, следовательно, поверхностная энергия ниже, чем на границе матрицы с цементитом. Структуру стали, получающуюся после низкого отпуска, называют отпущенным мартенситом. Под микроскопом он отличается от мартенсита закалки 23 большей травимостью из-за выделений карбидов