Материаловедение Вариант 10.

Рис. 1. Диаграммы состояний систем «Тi-легирующий элемент» (схемы): а) «Тi- -стабилизаторы»; б) «Тi-изоморфные  -стабилизаторы»; в) «Тi-эвтектоидообразующие  -стабилизаторы»; г) «Тi-нейтральные элементы» В отличие от мартенсита углеродистых сталей, являющегося раствором внедрения и характеризующегося высокой прочностью и хрупкостью, титановый мартенсит является раствором замещения, и закалка титановых сплавов на мартенсит   приводит к небольшому упрочнению и не сопровождается резким снижением пластичности. Фазовые превращения, происходящие при медленном и быстром охлаждении титановых сплавов с различным содержанием  -стабилизаторов, а также получаемые структуры отражены на обобщенной диаграмме (рис. 2). Она справедлива для изоморфных  -стабилизаторов (рис. 1, б) и, с некоторым приближением, для эвтектоидообразующих  -стабилизаторов (рис. 1, в), так как эвтектоидный распад в этих сплавах происходит очень медленно, и им можно пренебречь. При медленном охлаждении в титановых сплавах, в зависимости от концентрации  -стабилизаторов, могут быть получены структуры:  ,  +  или  соответственно. При закалке в результате мартенситного превращения в интервале температур Мн–Мк (на рис. 2 показаны пунктиром) следует различать четыре группы сплавов. В первую группу входят сплавы с концентрацией  -стабилизирующих элементов до С1, т. е. сплавы, которые при закалке из  -области имеют исключительно   (   )-структуру. После закалки этих сплавов с температур ( +  )-области в интервале от полиморфного превращения до Т1, их структура представляет собой смесь фаз   (   ),  и  , а после закалки с температур ниже Ткр они имеют ( +  )-структуру. Вторую группу составляют сплавы с концентрацией легирующих элементов от С1 до Скр, у которых при закалке из  -области мартенситное превращение не происходит до конца и они имеют структуру   (   ) и  . Сплавы этой группы после закалки с температур от полиморфного превращения до Ткр имеют структуру   (   ),  и  , а с температур ниже Ткр — структуру ( +  ).

Вопрос 1. Опишите явление полиморфизма в приложении к титану. Какое практическое значение оно имеет? Вопрос 2. Каким способом можно восстановить пластичность холоднока¬- таной медной ленты? Назначьте режим термической обработки и опи-¬ шите сущность происходящих процессов. Вопрос 3 Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите пре-¬ вращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,4% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется? Вопрос 4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей получение твердости 60...63 HRC. Укажите, как этот режим называется и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений. Вопрос 5. С помощью диаграммы состояния железо-цементит опишите структурные превращения, происходящие при нагреве доэвтектоидной стали. Покажите критические точки Ас1 и Ас3 для выбранной вами стали. Установите режим нагрева этой стали под закалку. Охарактеризуй¬те процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.

Список использованных источников 1. Бернштейн М. Л. Термическая обработка металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1968. Т.1. 586 с. Т.2. 575 с. 2. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. 5 – е изд. М.: Металлургия, 1983. 526 с. 3. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение, 2– е изд. М.: Металлургия, 1983. 384 с. 4. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. 521 с. 5. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1977. 359 с.