Влияние углерода на структуру и свойства стали

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА

НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛИ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу

«Материаловедение»

для студентов специальностей

151001, 190205, 080502

всех форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники, технологии и управления

Балаково 2010

Цель работы: изучить взаимосвязь внутреннего строения с механическими свойствами и химическим составом углеродистых сталей.

Основные понятия

Характеристика фаз и структурных составляющих железоуглеродистых сплавов.

Сплавы железа с углеродом распространены в промышленности весьма широко. Главные из них – сталь и чугун. Железоуглеродистые сплавы, содержащие углерод меньше 2,14 % С, называют сталями, свыше 2,14 % С – чугунами.

Диаграмма состояния позволяет проследить за процессами, происходящими в сплавах при нагревании и охлаждении, определить сплавы, обладающие хорошими литейными свойствами, установить режимы термической и химико-термической обработки, указать, какую структуру будут иметь сплавы в равновесном состоянии (медленно охлажденные) и по микроструктуре рассчитать химический состав сплава.

Чтобы понять диаграмму Fe – Fe₃C, необходимо в первую очередь познакомиться со строением и свойствами исходных компонентов, то есть веществ, составляющих данную систему.

Железо – металл серебристо-серого цвета, очень пластичен, с удельным весом 7,8 г/см³, температура плавления 1539⁰С. На практике техническое железо содержит до 0,1% примесей, таких как С, Mn, P, O, N, H и др.

Углерод – неметаллический элемент с удельным весом 2,5 кг/м³, температура плавления 5500⁰С. Имеет три аллотропических модификации в виде алмаза, графита, угля.