Gian do trang thai sat cac bon

trường sỹ quan tăng thiết giáp khoa kỹ thuật sở đề tài đề tài ứng dụng công nghệ thông tin giảng dạy Giảng viên: thiếu tá hoàng văn hảo khoa kỹ thuật sở Bộ môn vẽ công nghệ kim loại công trình nghiên cứu khoa học đề tài giản đồ trạng thái sắt - cacbon ( ứng dụng cho Đào tạo sỹ quan phân đội bậc đại học ) tác giả : 4/CN hoàng văn hảo Bài : hợp kim sắt cacbon * Mục đích: Trang bị cho học viên kiến thức Hợp kim Sắt - Cacbon , Giản đồ trạng thái Sắt - Cacbon, cách xây dựng ứng dụng Giản đồ Từ làm sở cho việc học tập, nghiên cứu công tác sau đơn vị * Yêu cầu: - Học viên nắm kiến thức - Thực hành vẽ Giản đồ trạng thái thành thạo - áp dụng tốt vào việc chế tạo nhưsử Bài : hợp kim sắt cacbon Tài liệu tham khảo: - Kim loại học nhiệt luyện NXB Đại học THCN 1979 - Bài giảng Công nghệ kim loại Học viện KTQS 1975 I Sắt Cacbon Cac bon (C): Cacbon nguyên tố kim, có hai dạng thù hình: Graphít (gang) Kim cương điều kiện thường Cacbon ổn định thể Graphít, Kim cương ổn định nhiệt độ áp suất cao Trong hợp kim Sắt Cacbon, Cacbon thể Graphít (G) Graphít có kiểu mạng lục giác; mềm Trong thiên nhiên phần lớn Cacbon dạng vô định hình (các loại than) Sắt (Fe):Sắt kim loại, thiên nhiên Sắt có loại quặng, đất đá, có nhiều lớp vỏ trái đất Sắt hợp kim I Sắt Cacbon Sắt (Fe) - Sắt có độ bền, * Cơ tính sắt: độ cứng cao b kéo = 250 N/mm2song chưa đáp ứng đư ợ c yêu cầu ch = 120 N/mm2 cña kü thuËt Trong  = 50 % kỹ thuật thường sử dụng hợp kim = 85 % sắt, có HB = 80 KG/mm tính cao hơn, hầu k = 3000 KJ/m2như không dùng sắt nguyên chất I Sắt Cacbon Sắt (Fe) * Tính thù hình sắt: Sắt tồn hai dạng: Fe Fe - Fe có kiểu mạng lập phương thể tâm; tồn khoảng nhiệt độ : + Dưới 9110 C + Tõ 13920 C ®Õn 15390 C - Fe cã kiĨu mạng lập phương diện tâm; tồn khoảng nhiƯt ®é : Tõ 9110 C ®Õn 13920 C I Sắt Cacbon Các tương tác Fe - C Sắt Cacbon tương tác với theo hai cách: - Cacbon hòa tan vào sắt tạo thành dung dịch rắn Fe C -Cacbon tác dụng với sắt tạo thành hợp chất hóa học + Dung dịch rắn Fe C: Cacbon có đường kính nguyên tử nhỏ Sắt nên dung dịch rắn Fe C dung dịch rắn xen kẽ Fe hòa tan: có 0,02 đến 0,1 %C Fe hòa tan: có 2,14 %C Thép gang hai hợp kim phổ biÕn cđa Fe – C + Hỵp chÊt hãa häc Fe với C (Xementit:Fe3C) Sắt tác dụng với Cacbon tạo thành hợp chất: Fe3C I Sắt Cacbon Các tương tác Fe - C + Hợp chÊt hãa häc cđa Fe víi Cacbon (Xementit: Fe3C) Fe3C tạo thành lượng Cacbon hợp kim lớn giới hạn hòa tan Sắt Fe3C pha không ổn định, nhiệt độ cao bị phân hủy thành Fe C II Giản đồ trạng thái Sắt Cacbon Khái niệm - Định nghĩa: Giản đồ trạng thái biểu đồ rõ phụ thuộc trạng thái pha với thành phần hóa học hợp kim, nhiệt độ áp suất Các hệ hợp kim khác có kiểu giản đồ trạng thái khác xác lập chủ yếu thực nghiệm - Công dụng: Từ giản đồ xác định nhiệt độ chảy, nhiệt độ chuyển biến pha hợp kim với thành phần đà cho nung chảy làm nguội; từ xác định chế độ nhiệt đúc, gia công áp lực nhiệt luyện Chú ý: nhiệt độ chuyển biến cấu tạo pha giản đồ ứng với trạng thái cân - Cách xây dựng: Giản đồ trạng thái hệ hợp kim xây dựng thực nghiệm Nguyên tắc chung để xây dựng giản đồ hệ hợp kim là: dùng lượng lớn mẫu với thành phần khác nhau, phương pháp hóa nhiệt II Giản đồ trạng thái Sắt Cacbon Các tổ chức hợp kim Sắt Cacbon * Các tổ chức hai pha: + Peclit ( P F + Xe ): Là hỗn hợp học tích F Xe tạo thành 7270C từ dung dịch rắn Auxtenit chứa 0,8%C; P có dạng hạt, có độ cứng độ bền cao, tính dẻo dai thấp + Ledeburit ( Le hc P + Xe hc γ + Xe): Là hỗn hợp học tinh, kết tinh tõ pha láng cã 4,3%C ë nhiƯt ®é 11470C, ban đầu gồm + Xe làm nguội qua 7270C tạo thành Peclit Vậy Le hợp kim học P Xe Xementit chiếm tỷ lệ gần 2/3 nên Ledeburit dòn cứng (khoảng 600 HB)