Методичні вказівки, контрольні завдання та контрольні питання з курсу “Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство”, страница 26

К – число компонентів сплаву, К=2, оскільки сплав містить залізо й вуглець;

Ф – число фаз, що знаходяться у рівновазі при даній температурі.

Якщо С=0, то перетворення здійснюється тільки при постійній температурі, поки не зникне одна з фаз, що знаходяться в рівновазі.

Перевіримо ділянку 2 – 3. На цій ділянці в рівновазі знаходяться 3 фази – Ж, А і Ц, тому:

С=2 – 3 + 1=0,

звідки витікає, що температура не змінюватиметься до повного зникнення фази Ж, а на кривій охолодження буде горизонтальна ділянка. Такий самий результат отримуємо й для ділянки 3 – 4, то одержимо С=1, тобто сплав охолоджується.

Після всіх охолоджень та перетворень утворюється сплав доевтектичний білий чавун, який має структуру ледебурит + перліт.

4. Зносостійке та декоративно – захисне хромування сталевих виробів. Режими обробки, властивості покриттів, переваги, недоліки, області застосування.

Хромування це нанесення хрому на сталевий виріб з метою надання поверхні комплексу фізико – хімічних властивостей – високого опору корозії, зносостійкості, жаростійкості, гарного вигляду.

Процес хромування здійснюють різними способами. Найбільш поширеним є електролітичний та дифузійний способи.

Електрохімічне хромування здійснюється гальванічним способом. Головний компонент електроліту при електролітичному хромуванні – хромова кислота. Усі електроліти поділяють на 3 групи : кислі (хромова та сірчана кислоти), нейтральні (хромова кислота та сульфат хрому) і основні (хромова кислота та сульфат хрому).

Вироби, що хромуються, закріплюють на катоді. Як анод застосовують хромові пластини.

Електроліт при хромуванні нагрівають.

Залежно від режимів хромування (склад електроліту, температура й щільність струму) одержують хромовий шар з різними властивостями декоративний, захисний від корозії або зносостійкий.

Наприклад для зносостійкого хромування використовують ванну 150 г/л CrO₃ + 1,5 г/л H₂SO₄, t=50^oC, густина струму 30…50 а/дм².

Суттєвим недоліком гальванічного хромування є погані екологічні наслідки оскільки в – валентний хром, що застосовується у в сьому способі, - це дуже шкідлива речовина, її гранична допустима концентрація у воді дуже мала. За цією причиною в останній час більше набуває поширення дифузійне хромування як один з видів хіміко – термічної обробки сталевих виробів.

Дифузійне хромування здійснюється 4 методами : з твердої, парової, газової та рідкої фаз. Найбільш зручним та поширеним є метод хромування за такою технологією: деталі, що підлягають хромуванню, завантажують у контейнер, зварений з нержавіючої сталі. В цей контейнер засипають у порошковому вигляді суміш, яка містить 50% хромового ангідриду CrO₃ +7% хлористого амонію NH₄Cl+43% глинозему Al₂O₃. Контейнер закривають кришкою, яку герметизують рідким склом. Далі здійснюють нагрівання контейнера при температурі 1000…1100^оС.

Час нагрівання приблизно 6 годин. Глибина хромового шару за цей час сягає 0,3…0,4 мм. залежно від температури.

Указаний метод простіший за гальванічний, та кращий з точки зору екології навколишнього середовища.

Хромові покриття надають деталям гарного вигляду, добре захищають від корозії мають підвищену зносостійкість та жаростійкість. За вказаними властивостями хромування широко використовуються в техніці. Хромують багато деталей автомобілів, інструментів, гільзи насосів, які працюють у контакті з абразивними середовищами, штоки гідроциліндрів будівельних машин та ін.

5. Що таке відпалювання, нормалізація, гартування, та відпускання сталі ? Яка мета перелічених видів термообробки ?

Термічною називають обробку сталевих деталей або заготовок теплом з метою зміни структури та властивостей у бажаному напрямі. До термообробки відносяться відпалювання, нормалізація, гартування та відпускання сталі.

Відпалювання це термічна операція, яка полягає в нагріванні сталі до певної температури, витримки при цій температурі та наступному дуже повільному охолодженні (звичайно разом з піччю ). Мета відпалювання – повернути сталі зрівноважений стан ( зняти наклеп, внутрішні напруження, подрібнити зерно, вирівняти хімічний склад у межах кристалів ).

Розрізняють відпалювання першого та другого роду. До першого роду відносять відпалювання, які не пов’язані з поліморфізмом заліза. Температура таких відпалювань не залежить від критичних точок. До першого роду відносять гомогенізацію, рекристалізаційне відпалювання та відпалювання для усунення внутрішніх напружень.