Nazar_chast_16_varianta

Вариант 16

Дополнения к замечаниям:

1.Правило фаз выражается уравнением С = К + 2 – Ф, где С – число степеней свободы, К – число компонентов внешних факторов (температура и давление); Ф – число фаз,находящихся в равновесии при рассматриваемых условиях.При нормальных условиях давление оказывает незначительное влияние на фазовое равновесие сплавов в жидком и твердом состояниях, поэтому рассматривается только один внешний фактор – температура. Тогда уравнение примет вид: С = К + 1 – Ф. Число степеней свободы может быть только целым, не отрицательным, поэтому К – Ф + 1 ≥ 0. Если число степеней свободы равно нулю (С = 0), это означает, что превращения в рассматриваемой критической точке происходят при постоянной температуре. Процессы протекают в интервале температур, если С = 1 или С = 2.

Итак: На участках число степеней свободы : С 1-2 = 0 – перегиб участок 1-2

С2=2 – наблюдается горизонтальный участок 2-2’

С2-3=0 – перегиб 2’-3

С3=2 наблюдается горизонтальный участок 3-3’

С3-4=0 – перегиб участок 3’-4.

2. Для сплава при температуре 200’С определить соотношение фаз, применяя правило отрезков (рычага). Применение правила рычага сводится к определению массовой концентрации какой-либо фазы при заданной температуре в двухфазной области диаграммы состояния. Для этого нужно через эту заданную точку провести горизонтальную линию (коноду) до пересечения с линиями, ограничивающими область этих фаз на диаграмме. Чтобы найти массовую концентрацию фазы нужно разделить длину отрезка коноды, противолежащего данной фазе, на общую длину коноды. Проведем горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими области 100 % фазы перлита и 100 % фазы цементита; опустив перпендикуляры из точек пересечения с основными линиями на ось концентрации, устанавливаем концентрацию углерода в полученных точках и по трем точкам рассчитывают соотношения фаз .

П = СВ/СА = 6,67-3,6 / 6,67-0,8 = 3,07/5,87 * 100% = 52,2%

Ц = 100-52,2=47,8%.

3. Задание 2. Детали машин, которые подверглись цементации . 18ХГТ; Сталь 60; Д16

Свойства после ХТО и ТО: поверхности HRC 55…65; в сердцевине σв = 1250 МПа

18ХГТ – сталь с С = 0,18% - малоуглеродистая, конструкционная , легированая: хром 1%, марганец 1%, титан 1% = 3% - низколегирована. Эта сталь применяется для производства улучщаемых или цементируемых деталей ответственного назначения , от которыхтребуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, так же высокая поверхностная твердость , работающих под действием ударных нагрузок.

Сталь 60 – с С=0,6% - среднеуглеродистая конструкционная качественная сталь. Изготавливают цельнокатанные колеса вагонов, валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов, шпиндели, бандажи, диски сцепления и т.д.

Д16- высокопрочный деформируемый сплав (дуралюмин). Использование в промышленности : для силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей, труб и т.д.; для деталей , работающих при температурах до -230’.

Цементация проводится с целью обогащения поверхностного слоя деталей машин углеродом до концентрации 0,8 -1,1 и получение после закалки высокой твердости при сохранении пластичной сердцевины и при температуре 920-950’C, с охлаждением на воздухе.

Закалка,с целью получения неравновесных структур и более высоких механических свойств(твердости, прочности, упругости) . Закалка t=820-860’C с последующим охлаждением в масле.

Целью отпуска является повышение вязкости и пластичности, снижение твердости и -уменьшение внутренних напряжений закаленных сталей. Отпуск при 180-200’C с последующим охлаждением на воздухе.

После этой специальной термообработки достигаются такие свойства как на поверхности HRC 57..63, сердцевина НВ 240-300 .

4. Фланец сталь 40 HRC 17…19

Критические точки Ас1 = 730, Ас3=790

Нормализацией называется нагрев доэвтектоидной стали до температуры выше Ас3 на 30-50 выше с последующим охлаждением на воздухе. При нормализации происходит перекристаллизация стали, устраняющую крупнозернистую структуру. В результате охлаждения на воздухе распад аустенита на ферритно-цементитную смесь происходит при более низких температурах. В резльтате нормализации, твердость немного возрастает, но улучшается качество поверхности при резании. Температура нормализации для стали 40 составляет 820-840. Структура после: перлит и феррит.

Тнорм = 790 +(30-50)=820-840 С.