Диаграмма железо - углерод

1. Диаграмма железо - углерод

T, о С A
1539
1500
dN
H
B
L
D
J
1392 о
D
1300
E
g
1100
1153
Е
911о
G
900
о
M 768 O
S
P
P
S
700
a
о
1147
738
С
о
F
F
C
о
K
K
727
Q
0,02
Fe
0,8 1
2
2,14
3
4
4,3
5
6
6,67
С, %
Fe3C

2. Диаграмма железо - цементит

T, о С A
H
1500
J
dN
d +L
d+ g
g
1300
M
D
+L
Fe C + L
g
1100
900
L
B
3
Е
1147
g
G
о
F
C
+ Fe3C
O
a
a+ g
700
P
S
727
о
K
a + Fe C
3
Q
0,02
Fe
0,8 1
2
2,14
3
4
4,3
5
6
6,67
С, %
Fe3C

3. Первичная кристаллизация сталей

T, о C
1539
1
2
A a
L
e
b
d +L
d
H
k
d +g n J
c
1392
d
N
4
3
g
l
о
m 1499
s
B g
g +L
h

4. Вторичная кристаллизация сталей

T, о C
1000
900
5
6
G
l
a+ g
800
700
E
g
1100
a
о
g+ Fe3 C
a
S
727 о
m
P e
a+
f
Q
1147
Fe3 C
r
0,8
2,14
C, %

5. Микроструктура сталей

Микроструктура доэвтектоидной стали
Микроструктура заэвтектоидной стали
Микроструктура эвтектоидной стали

6. Превращения в белых чугунах

T, о С A
1500
dN
H
B
8
J
g
1300
a
D
l
+L
b
g
1100
900
L
7
Е
1147
о
k L+ Fe3C
F
C
g + Fe C
G
3
O
M
a
m
n
P
700
S
727
Q
0,02
Fe
о
a+
K
Fe3C
p
0,8 1
2
2,14
3
d
4
4,3
5
6
6,67
С, %
Fe3C

7. Микроструктура белых чугунов

Белый доэвтектический чугун
Белый заэвтектический чугун
Белый эвтектический чугун

8. СИСТЕМА ЖЕЛЕЗО – ГРАФИТ (Fe – Cгр)

T, о С A
1500
dN
H
B
L
J
g
1300
L
E
a
1153
о
+ Сгр
С
F
g
1100
900
D
g + Сгр
G
P
738
S
о
K
700
a
+ Сгр
Q
0,7
Fe
1
2
2,11
3
4
4,26
5
6
С, %
C

9. Формы выделения графита в чугунах

Пластинчатый в сером чугуне
Хлопьевидный в ковком чугуне
Шаровидный в высокопрочном чугуне

10. Основные виды матриц в чугунах

ферритная
феррито-перлитная
перлитная

11. Влияние углерода на свойства сталей

12. Легирующие элементы

Легирующие элементы – специально вводимые добавки для получения
требуемых структуры и свойств. Легированные стали – сплавы на основе
железа, в химический состав которых введены легирующие элементы,
обеспечивающие при определенных способах производства и обработках
требуемые структуру и свойства.
По влиянию на температуры А3 и А4
легирующие элементы делятся на две
группы.
1. Элементы, понижающие температуру А3
и повышают температуру А4:
Ni, Мn, С, N и др.

13.

14.

2. Элементы, повышающие температуру А3 и понижают А4. Температурный
интервал устойчивости аустенита уменьшается и соответственно расширяется
температурный интервал устойчивости Fea: Сг, Мо, W, V, Si, Тi и др.

15.

16. Влияние легирующих элементов на фазовые превращения сталей

Влияние л.э. на температуру Аc1
Влияние л.э. на содержание
углерода в эвтектоиде

17. Классификация сталей

По химическому составу:
1. углеродистые:
низкоуглеродистые
среднеуглеродистые
высокоуглеродистые
2. легированные:
углерод
до 0,25 %
0,25-0,65 %
свыше 0,65 %
суммарное содержание л.э.
низколегированные
ниже 2,5 %
среднелегированные
2,5-10 %
высоколегированные
свыше 10 %
Если содержание Fe меньше 45 %, то это сплав, если больше – сталь.
Основа сплава – элемент самого высокого содержания.
По назначению:
1. конструкционные – применяются для изготовления деталей машин и
механизмов;
2. инструментальные – применяются для изготовления различных инструментов;
3. с особыми свойствами: электротехнические, с особыми магнитными
свойствами и др.

18.

По структуре в равновесном состоянии:
1. доэвтектоидные;
2. эвтектоидные;
3. заэвтектоидные
По основной структуре после нормализации (высокотемпературного
нагрева Ac3(Ac1)+30…50 oC с последующим охлаждением на воздухе):
перлитные, бейнитные, мартенситные, ферритные, аустенитные.
Также могут быть смешанные классы: феррито-перлитный и т.д. (при
наличии не менее 10 % перлита).
По качеству. Количественным показателем качества является содержания
вредных примесей: серы и фосфора, % (не более):
1. обыкновенного качества
S≤0,05, P≤0,04
2. качественные стали
S, P ≤0,035
3. высококачественные
S, P ≤0,025
4. особовысокачественные
S≤0,015, P≤0,025
По способу выплавки:
1. в мартеновских печах;
2. в кислородных конверторах;
3. в электрических печах: электродуговых, индукционных и др.

19. Маркировка сталей

А – азот ( указывается в
середине марки),
Б – ниобий,
В – вольфрам,
Г – марганец,
Д – медь,
Е – селен,
К – кобальт,
М – молибден,
Н – никель,
П – фосфор,
Р – бор,
С – кремний,
Т – титан,
Ф – ванадий,
Х – хром,
Ц – цирконий,
Ю – алюминий,
Ч – редкоземельные
Легированные конструкционные стали
30Х2МА
Легированные инструментальные стали
9ХС, ХВГ
Быстрорежущие инструментальные
стали
Р5М3
Шарикоподшипниковые стали
ШХ6, ШХ15ГС