 | Pobierz cały dokument 5.elazo.w.giel.ziip.inne.kierunki.politechnika.doc Rozmiar 52 KB |
5__elazo_w_giel
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z układem równowagi żelaza z węglem oraz zbadanie struktur stali węglowych nie obrobionych cieplnie i strukturami i właściwościami żeliw i surówek przy badaniu próbek z użyciem mikroskopu metalograficznego.
CZĘŚĆ TEORETYCZNA
a) Stopy żelaza z węglem są najważniejszymi stopami stosowanymi w technice. Nie wyjaśniono dotychczas czy krzepnięcie tych stopów zachodzi tylko w układzie żelazo - cementyt, czy również w układzie żelazo - grafit.
Przy szybkim chłodzeniu ciekłego roztworu węgla w żelazie (o zawartości od 2,06% do 6,67% węgla) otrzymujemy podczas krzepnięcia surówkę białą, w której węgiel występuje w postaci struktury złożonej Fe3C, zwanej cementytem, natomiast przy powolnym oziębianiu - surówkę szarą, w której węgiel występuje przeważnie w postaci grafitu.
Układ żelazo - cementyt został opracowany do zawartości 6,67% węgla, co
odpowiada procentowej zawartości węgla w strukturze złożonej cementytu.
Struktura stali węglowych w stanie wyżarzonym może składać się z trzech składników: ferrytu, cementytu i perlitu.
Ferrytem nazywamy roztwór stały węgla w żelazie α . Posiada on sieć elementarną takiego żelaza, w której znajduje się jeden atom węgla. Stal o budowie ferrytycznej posiada nieznaczną wytrzymałość na rozciąganie, niską granicę sprężystości i niewielką twardość. Charakteryzuje się natomiast dużym wydłużeniem, przewężeniem i udarnością.
Cementyt, zwany również węglikiem lub karbidkiem żelaza, krystalizuje w układzie rombowym, przy czym rozmieszczenie atomów żelaza w stosunku do sieci rombowej, utworzonej przez atomy węgla, jest w nim przesuwne o różne odległości i z tego powodu jest on tak bardzo twardy i kruchy. W normalnej temperaturze cementyt jest ferromagnetyczny i dopiero po nagrzaniu do temperatury 2100 C staje się paramagnetyczny; takim pozostaje aż do temperatury topnienia.
Mieszanina eutektoidalna powstała w stałej temperaturze 7230C na skutek rozpadu austenitu nazywa się perlitem. Nazwa ta pochodzi od barwy otrzymanej próbki po jej wytrawieniu, podobnej do koloru masy perłowej. Perlit jest składnikiem stali wyżarzonych jak
również surówek szarych, w których sam lub łącznie z ferrytem stanowi osnowę, w której
znajduje się grafit. Budowa jego składa się z na przemian ułożonych płytek ferrytu i cementytu. Jest to tzw. perlit płytkowy.
Austenit- jest to stały rozwór węgla w żelazie δ o strukturze A1. Max. Rozpuszczalność C w Fe(δ) w temp. 148°C wynosi 2,11% a z obniżeniem temp. do 727°C wynosi 0,8%.
 | Pobierz cały dokument 5.elazo.w.giel.ziip.inne.kierunki.politechnika.doc rozmiar 52 KB |