Раздел 4. Железо и его сплавы

Студент обязан уметь на память вычертить диаграмму состояния железо-цементит и определить все фазы и структурные составляющие этой системы, четко разбираться в классификации железоуглеродистых сплавов и усвоить, что различие между тремя классами (техническое железо, сталь, чугун) не является формальным (по содержанию углерода). Разные классы сплавов принципиально различны по структуре и свойствам. Необходимо знать, что технические железоуглеродистые сплавы состоят не только из железа и углерода, но обязательно содержат постоянные примеси, попадающие в сплав в результате предыдущих операций при выплавке.

Разберите диаграмму состояния железо-графит, которая по графическому начертанию почти не отличается от диаграммы железо-цементит, что облегчает ее запоминание. Количественные изменения в положении линий диаграммы касаются смещения эвтектической и эвтектоидной линий в точке S' и E'. Качественное изменение заключается в замене в структуре во всех случаях цементита графитом.

Изучите влияние легирующих элементов на критические точки железа и стали и объясните, при каком сочетании углерода и соответствующего легирующего элемента могут быть получены легированные стали ферритного, перлитного, аустенитного и ледебуритного классов.

Необходимо уяснить влияние постоянных примесей на строение чугуна и разберитесь в различии металлической основы серых чугунов разных классов. Запомните механические свойства и назначение чугунов различных классов, их маркировку и применение. Обратите внимание на способы получения ковких и высокопрочных чугунов. Изучить физическую сущность процесса графитизации.

Вопросы для самопроверки:

1.Что такое феррит, аустенит, перлит, цементит и ледебурит?2. Какие превращения происходят в сплавах при температурах А₁, А₂, A₃, A₄, А_ст.3..4. В каких условиях выделяется первичный, вторичный и третичный цементиты?4. Как влияют легирующие элементы на положение критических точек A₁, А₂, А₃, А₄, А_ст?5.Какие легирующие элементы способствуют графитизации?6. Как влияют легирующие элементы на свойства феррита и аустенита?7.Как классифицируют легированные стали по структуре в равновесном состоянии?8. Каково строение эвтектики и эвтектоида в сером и белом чугунах? 9. Классификация, маркировка и применение чугунов.

10. Сравните механические свойства серого, ковкого и высокопрочного чугунов.