Ismertesse a típusú szilárd oldatok
1. Mutassa be a szilárd oldatok. Adjon példát.
2. Adjuk meg a keménység. Milyen mérési módszereinek keménysége fémek és ötvözetek? Írja le őket.
3. Döntetlen a fázisdiagramja a vas-vas-karbid, válassza strukturális CO-stavlyayuschie minden területen a diagram írja le a transzformációs konstrukció, és a hűtési görbe (fázis-szabály) számára tartalmazó ötvözet 2,2% C. Mi a szerkezet az ötvözet szobahőmérsékleten és hogy egy ilyen ötvözet hívják?
4. Rajzolja izotermikus átalakulási diagramja ausztenit acél U8. Nana-szitán ez izoterm görbét feldolgozási módot, biztosítja a keménysége 150 HB. Jelzik, hogy ez az úgynevezett, és milyen szerkezetet kapunk ebben az esetben.
5. A fázisdiagramja vas-cementit indokolják a választott alkalmazott hőkezelést, hogy megszüntesse cementit a hypereutectoid acélháló. Határozza meg a kiválasztott feldolgozási módot, és leírja az átalakulások során fellépő fűtés és hűtés.
Mutassa be a szilárd oldatok. Adjon példát.
A szilárd oldatok úgynevezett fázisokat tartalmaz, ahol a komponensek egyike az ötvözet megtartja kristályrácsban, és más atomok (vagy egyéb) komponensek el vannak rendezve a rács az első komponens (az oldószer), a változó méretek (időszakok). Így, szilárd oldat, CO-álló két vagy több komponens, egy rácsos típusú, és egyfázisú.
Vannak szilárd oldatok és szilárd oldatok a helyettesítés. A formáció a szilárd oldatok az oldott komponens B atomok között vannak elrendezve az oldószert A atomot tartalmaz a kristályrácsban. A formáció a szubsztitúciós szilárd oldatokban az oldott komponens B atomok helyettesíti az oldószer egy részét atomok (a) komponenst a kristályrácsban.
1. ábra - A szilárd oldatok: A - helyettesítés, b - bevezetése
Mivel a méretei oldott atomok különböző méretű az atomok az oldószer, a formáció a szilárd oldat kíséri a torzítás a kristályrács az oldószer.

2. ábra - A torzulások a kristályrácsban a szubsztitúciós szilárd oldatok:
és - atom oldott atom több oldószer
b - atom oldott atom kevesebb oldószer
Szubsztitúciós szilárd oldatok korlátozott lehet, és korlátlanul oldható. A szilárd oldatok korlátozott oldhatósága koncentrációja az oldott anyag bizonyos határok között lehetséges.
A szilárd oldatok korlátlan oldhatósága lehet bármilyen koncentrációja az oldott anyag (0 és 100%). Szilárd oldatok korlátlan oldhatósága alakítunk ki az alábbi körülmények között: 1) a komponensek kell lennie az azonos típusú kristályrács; 2) a különbség a atomrádiuszok komponensek nem haladhatja meg a vas-alapú ötvözetek 9%, és a réz-alapú ötvözetek 15%; 3) A komponenseket kell rendelkezniük affinitással fiziko-kémiai tulajdonságai. Azonban, ragaszkodás ezek a tulajdonságok nem mindig képződéséhez vezet A szubsztitúciós szilárd oldatok korlátlan oldhatósága. A gyakorlatban, mint általában, szilárd oldatot képez korlátozott oldhatósága.
Szilárd oldatok csak egy korlátozott koncentrációban, mivel a pórusok száma a rács korlátozott, és az atomok a fő komponens tárolja a rács csomópontok.
A szubsztitúciós szilárd oldatot korlátlan oldhatósága alapján a komponensek: az Ag és Au, Ni és Cu, Mo és W, V, és Ti, stb
Szubsztitúciós szilárd oldatok korlátozott oldhatósága alapján a komponenseket: Al és Cu, Cu és Zn, stb
A szilárd oldatok: a kioldódási fémek nemfémes elemeket, mint a szén, a bór, a nitrogén és az oxigén. Például: Fe és C.
2. Adjuk meg a keménység. Milyen mérési módszereinek keménysége fémek és ötvözetek? Írja le őket.
Keménység - penetrációs ellenállás az anyag van annak standard testfelület (behatoló) nem deformálható teszt.
Elterjedt annak a ténynek köszönhető, hogy a készítmény nem jelent különleges mintákat szükség.
Ez a roncsolásmentes vizsgálati módszer. Az alapvető eljárás minőségének értékelésére termikusan kezelt termékek. On ítélve a keménység, illetve behatolási mélysége a behatoló (Rockwell-keménység), vagy a legnagyobb bemélyedés bemélyedés (módszerek Brinell, Vickers Mikrokeménység).
Minden esetben az anyag képlékeny anyag. A nagyobb ellenállást képlékeny az anyag, annál nagyobb a keménysége.
A legszélesebb körben alkalmazott módszerek Brinell, Rockwell, Vickers és Mikrokeménység. vizsgálati kör 3. ábra mutatja be.

3. ábra - reakcióvázlat keménység:
és - Brinell; b - Rockwell; in - Vickers
Brinell keménység
A vizsgálatot a Brinell keménységmérő (3a ábra).
Mint egy behatoló használt edzett acél golyó átmérője D 2,5; 5; 10 mm, attól függően, hogy a termék vastagsága.
A P teher, attól függően, hogy a labda átmérője és a mért keménység: a hőkezelt acél és a vas - P = 30D 2. öntött bronz és sárgaréz - P = 10D 2. alumínium és más nagyon lágy fémek - P = 2,5D 2.
Az expozíció időtartama. Acél és vas - 10 másodperc, réz és bronz - 30 s.
A kapott nyomtatási mérik két irányban nagyítóval Brinell.
Keménység definiáljuk aránya az alkalmazott P teher, hogy a gömb alakú felület az ujjlenyomat F:
Szabványos kifejezések D = 10 mm; P = 3,000 kgf; = 10 s. Ebben az esetben, a Brinell-keménysége HB-vel jelöljük a 250, más esetekben a megadott körülmények között: HB D / P / # 964;, HB 5/250/30 - 80.
Alapján a behúzás a hegyét felülete alatt egy bizonyos terhelés (3. ábra b)
Indentor lágy anyagok (akár HB 230) - egy acélgolyó átmérője 1/16 „(Ø1,6 mm) több szilárd anyagot - gyémánt kúp.
A töltéseket két szakaszban történik. Első előzetes P0 terhelés (CCC 10) szoros kapcsolatban áll a minta tip. Ezután a fő terhet P1 alkalmazzák. egy ideig hat, teljes terhelés R. eltávolítása után a bázis terhelés meghatározott keménységi értéke maradék benyomódási mélység h a csúcs a terhelés alatt P0.
Jellegétől függően az alkalmazott anyag három keménységi skála (1. táblázat)
1. táblázat - skálák a Rockwell keménység
Keménységet úgy állapítjuk meg a lenyomatot (3. ábra).
Az itt használt indenter gyémánt négyszögletes gúla csúcsszöge 136 °.
Keménység úgy számítjuk ki, aránya az alkalmazott P teher, hogy a fajlagos felülete az ujjlenyomat F:
A terhelést P 5 ... 100 kgf. Átlós nyomtatási d mérjük mikroszkóppal szerelt műszer.
A módszer előnye, hogy lehetőség van a keménységének mérésére bármilyen anyagból, vékony termékek, a felületi rétegek. Nagy pontosság és érzékenység a módszer.
Módszer Mikrokeménység - meghatározni a keménysége az egyes szerkezeti elemek, és az ötvözet fázisban, egy nagyon vékony felületi réteg (néhány század milliméter).
Analóg módon Vickers. Indenter - a piramis a kisebb terhelés behúzás P 5 ... 500 kg:
Diamond kúp, gúla, vagy egy labda, hogy egy karcolás, amely intézkedés. Amikor karcolások más anyagok és összehasonlították őket az intézkedés a keménység az anyag megítélni.
Okozhat egy karcolás szélessége 10 mm alatt egy bizonyos terhelést. A megfigyelt érték a terhelés, amely a szélességgel.
Dinamikus módszer (Shore)
A labdát dobott fel a felszínre egy előre meghatározott magasságot, kipattan róla, hogy egy bizonyos értéket. Minél nagyobb az értéke fellendülés, annál nehezebb az anyagot.
Ennek eredményeként a dinamikus hatás próbatesteket speciális bevágás (GOST 9454) értékelték anyagok viszkozitása, és állítsa a tendencia, hogy térjen át a képlékeny-rideg.
Viszkozitás - Az, hogy az anyag elnyeli a mechanikai energia a külső erők miatt képlékeny.
Az energia jellemző az anyag egységben kifejezve a munka. Viszkozitás A fémek és ötvözetek határozza meg a kémiai összetételük, hőkezelés és más belső tényezők.
Továbbá, a viszkozitás függ a feltételeket, amelyek a fém munkák (hőmérséklet, terhelési sebesség, jelenlétében feszültségkoncentrációk).
3. Döntetlen a fázisdiagramja a vas - vas-karbid, válassza szerkezeti elemek minden területén a diagram írja le a transzformációs konstrukció, és a hűtési görbe (fázis-szabály) számára tartalmazó ötvözet 2,2% C. Mi a szerkezet az ötvözet szobahőmérsékleten, és hogy az ilyen ötvözet hívják?
Elsődleges kristályosítással vas-szén ötvözet rendszer megkezdi elérésekor hőmérsékleten megfelelő sor ABCD (likvidusz vonal), és véget ér a hőmérsékleten AHJECF alkotó vonal (szolidusz vonal).
Hőmérsékleteken egyenesnek megfelelő BC, a folyékony oldatot kristályosítják ausztenit. A ötvözetek, amelyek 4,3% -ról 6,67% szenet, hőmérsékleten egyenesnek megfelelő CD, a kristályok válnak prominens primer cementit. Cementit, kristályosítás a folyékony fázisban, az úgynevezett primer. A B pont hőmérsékleten 1147 ° C, és a szén-dioxid-koncentráció a szuszpenziót 4,3% eutektikus képződik, amely az úgynevezett ledeburite. Az eutektikus alkotnak ledeburite képlet lehet írva ZHR4,3 A [A2,14 TS6,67 +]. A folyamat elsődleges kristályosítása vas ECF vonal véget ér képeznek ledeburite.
Így, öntöttvas szerkezet alatt 1147 ° C-on lesz: hypoeutectic - Ledebur + ausztenit, eutektikus - Ledebur és hipereu - cementitet (elsődleges) + Ledebur.
Transzformációk előforduló szilárd állapotban, az úgynevezett másodlagos kristályosodás. Ezek a kapcsolódó átmenet hűtés során # 947; in-vas # 945; és összeomlott az ausztenit-vas.
GS vonal megfelel hőmérsékletnek kezdődő ausztenit ferritmágnes. A vonal alatt GS ötvözetek tagjai ferrit és ausztenit.
ES vonal mutatja a kezdeti hőmérséklet csapadék cementit az ausztenit csökkenése miatt a szén a ausztenit oldhatósága a hőmérséklet csökkenésével. Cement, megjelent az ausztenit, úgynevezett másodlagos cementit.
Pontban S hőmérsékleten 727 ° C, és a szén-dioxid-koncentráció ausztenit 0,8% eutektoid elegyet alakult álló ferrit és cementit, amely az úgynevezett perlit. Perlit kapunk egyidejű kicsapásával ausztenit ferrit és cementit részecskék. Az átalakulási folyamat a ausztenitből perlitté lehet írva A0,8 II általános képletű [F0,03 TS6,67 +].
A PQ egyenes jelzi, hogy csökkentse a oldhatósága szén ferrit hűtés során, és izoláljuk a cementitet, amely az úgynevezett tercier cementit.
Ezért, ötvözetek, amelyek kevesebb mint 0,008% szenet (Q pont) egyfázisú ferrit és nettó szerkezete, és ötvözetek, amely szenet 0,008-0,03% - szerkezete ferrit + cementit tercier és úgynevezett technikai vas.
Hypoeutectoid acél alatti hőmérsékleten 727ºS szerkezetével rendelkezik ferrit + perlit és hypereutectoid osztályok - perlit + cementit másodlagos háló a szemcsehatárok mentén.
A hypoeutectic öntöttvas 1147-727ºS a hőmérséklet-tartományban ausztenit hűtés során kiosztott másodlagos cementit miatt oldhatóságának csökkentésére szén (ES vonal). Amikor elérte a hőmérséklet 727ºS (line PSK) ausztenit, a szén-dioxid kimerült 0,8% (S pont), átalakítja perlit. Így, miután a végső hűtési szerkezetét hypoeutectic öntöttvas áll perlit és cementitet szekunder ledeburite alakítjuk (perlit + cementit).
Szerkezet eutektikus öntöttvas alatti hőmérsékleten 727ºS áll ledeburite konvertálni. Hipereu öntöttvas alatti hőmérsékleten 727ºS áll ledeburite átalakított és primer cementit.
4. ábra: egy diagram vas-cementit, b-hűlési görbéje az ötvözet tartalmazó 2,2% szén
Fázis szabály kapcsolatot hoz létre száma közötti szabadsági fokok, az alkatrészek száma és a szám a fázisok, és alábbi egyenlet fejezi ki:
ahol a C - száma szabadsági fok a rendszer;
K - alkatrészek számát a rendszert alkotó;
1 - a számos külső tényező (külső tényező úgy csak a hőmérséklet, mivel a nyomás, kivéve a nagyon magas kis hatást gyakorol a fázisegyensúlyi ötvözetek a szilárd és folyékony Államok);
F - fázisok száma egyensúlyban van.
ötvözet vas szén tartalmazó 2,2% C, az úgynevezett hypoeutectic öntöttvas. Szerkezete szobahőmérsékleten - Pearlite + cement + Ledebur.
Döntetlen az izotermikus átalakulási diagramja ausztenit acél U8. Alkalmazni, hogy izoterm görbét feldolgozási módot, biztosítja a keménysége 150 HB. Jelzik, hogy ez az úgynevezett, leírják a lényege az átalakulás és milyen szerkezetet kapunk ebben az esetben.
Izotermikus kezelés elegendő a keménység HB = 150 acél U8 izotermikus lágyítás (5. ábra). A szerkezet lágyítás után - krupnoplastinchaty perlit. Amikor izoterm hőkezelés U8 acél hőmérsékletre melegítjük 30-50 ° C-kal az Ac1 pont (AC1 = 730 ° C) és után, miközben a hőmérsékletet-ra hűtjük, 650-680 ° C-on A szerkezet lágyítás után - krupnoplastinchaty perlit.

5. ábra - Graph izoterm ausztenit acél U8
Túlhűtött perlit átalakulás a ausztenit hőmérsékleten történik Ar1 = 500ºC. A folyamat során a transzformációs történik polimorf # 947, # 945 →; -prevraschenie és diffúziós újraelosztása szén ausztenit, amely képződéséhez vezet a ferrit-cementit szerkezete: A → F + Fe3 C = Perlit.
Ausztenit lényegében homogén szén-koncentrációt, bomlik alkotnak cementit és ferrit tartalmazó 6,67% C, azaz a Ez két részből áll, amelyek különböző szén-koncentrációt. Vezető, amelyek főként a fázis-karbid (cementit). A embriókat általában kialakítva ausztenit szemcsék határokat.
Ennek eredményeként, a növekedés-karbid részecskék azzal szomszédos ausztenit térfogata kimerült szén csökkenti annak stabilitását, és megy át a polimorf # 947; → # 945; -prevraschenie. Ebben az esetben a ferrit-kristályokat gócot a határ cementitet, ami megkönnyíti a folyamatot.
Az ezt követő növekedése ferrit lemezek vezet a dúsítási a környező ausztenit szén, ami megnehezíti a további fejlesztése # 947; → # 945; -prevrascheniya. Ily módon a szénben gazdag ausztenit származnak új és növekvő korábban okozott cementitet lemez. Ennek következtében ezek a folyamatok kialakulását és növekedését részecskék karbidok újonnan létrehozott feltételeket az új és a növekedés a meglévő kristályok (vérlemezkék) ferrit. Az eredmény egy gyarmati (közös) krisztallitok növekedése ferrit és perlit cementitet alkotó kolóniát.
Ha a vas-cementitet diagram igazoló választása alkalmazott hőkezelést, hogy megszüntesse a cementitet hypereutectoid drótháló. Határozza meg a kiválasztott módot a hőkezelés és leírják a transzformációk során fellépő fűtés és hűtés.
Ahhoz, hogy megszüntesse a durva rács szekunder cementit hypereutectoid acélból van kitéve normalizálása.
Normalizálás úgynevezett fűtési pro-eutektoid acél feletti hőmérsékletre Ac3. és hypereutectoid - a fenti Acm 40-50 ° C-on, majd hűtés levegőben.
Hypereutectoid acél normalizálás után, amelynek szerkezete a perlit és cementitet.

6. ábra - Graph vas-cementit