Диаграмма Fe — Fe 3 C C

Диаграмма Fe - Fe 3 C (C ). Стали и чугуны.

Структура и свойства углеродистых сталей и чугунов Углеродистые стали – – – Диаграмма состояния железо - цементит Структура сталей Свойства углеродистых сталей Чугуны – – – Диаграмма состояния железо – графит Структура чугунов Белые и серые чугуны Модифицированный и ковкий чугун Свойства чугунов

Fe-Fe 3 C

Превращения в сталях при охлаждении Температура, С T time Концентрация углерода, % техническое железо доэвтектоидная сталь заэвтектоидная сталь

Диффузионное (перлитное) превращение переохлажденного аустенита Схема образования перлита в зерне аустенита Структура перлита Межпластинчатое расстояние Перлит (700 650 С) S 0 = 0, 5 1, 0 мкм Сорбит (650 600 С) S 0 = 0, 2 0, 4 мкм Троостит (600 550 С) S 0 < 0, 1 мкм

Свойства сталей Твердость HV: Феррит – 80, Цементит – 850 Перлит – 200 -400

Основные примеси и технологические добавки в сталях • Марганец (до 0, 8%) – раскисляет сталь и устраняет вредное влияние серы • Кремний (до 0, 3%) – раскислитель, повышает прочность и снижает пластичность • Сера (до 0, 05%) – вредная примесь, вызывает красноломкость (эвтектика γ+Fe. S плавится при 9880 С) • Фосфор (до 0, 04%) – вредная примесь (вызывает хладноломкость) • Газовые примеси (H до 0, 0007%, N до 0, 012%, O –до 0, 008%) охрупчивают сталь

Промышленные углеродистые стали 1. Деформируемые стали (конструкционные) -Низкоуглеродистые (<0, 25%С), среднеуглеродистые (0, 3 -0, 5%С) и высокоуглеродистые (0, 6 -0, 8%С) -Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380 -88) Маркировка: Ст0 -Ст6 (до 0, 6%С) + кп, пс или сп -Качественные стали (ГОСТ 1050 -74) – более чистые по примесям Маркировка: 05 кп, 08 кп…. до 85 (сотые доли %С) -Низкоуглеродистые (<0, 25%С), среднеуглеродистые (0, 3 -0, 5%С) и высокоуглеродистые (0, 6 -0, 8%С) -Автоматные стали (ГОСТ 1414 -75) – с хорошей обрабатываемостью резанием за счет S (до 0, 25%) и Р (до 0, 15%) 2. Литейные стали ( ГОСТ 977 -88): Маркировка: 15 Л – 50 Л 3. Инструментальные стали (ГОСТ 1435 -74) Маркировка: У 7 – У 13

Диаграмма фазового состояния системы Fe – С

Чугуны Структура белых чугунов

Структура серых чугунов с пластинчатым графитом

Основные примеси в серых чугунах • Кремний (1 -3, 5%) – фактически один из основных легирующих элементов • Марганец (0, 5 -1%) • Фосфор (до 0, 3%) – повышает жидкотекучесть, может снижать прочность и пластичность • Сера (до 0, 2%) – вредная примесь, нейтрализуется марганцем с образованием Mn. S

Модифицированный магнием высокопрочный и ковкий чугун

Промышленные серые чугуны 1. Серый чугун с пластинчатым графитом -формирование структуры, ее оценка (ГОСТ 3443 -87) -маркировка (ГОСТ 1412 -85) СЧ 10 – СЧ 35 (предел прочности в кгс/мм 2) -свойства 2. Ковкий чугун (после отжига белого чугуна) -маркировка (ГОСТ 1215 -79) - КЧ 30 -6, КЧ 37 -12, КЧ 80 -1, 5 -свойства 3. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (с добавкой Mg) -маркировка (ГОСТ 7293 -85) ВЧ 35 –ВЧ 100 ( =20 – 2%) -свойства