Контрольная работа Материаловедение !!!

К сожалению, я не могу построить графики и диаграммы. Для этого нужен графический редактор. Я могу помочь вам понять концепции и дать вам информацию, необходимую для самостоятельного построения.

1. Цементит (Fe₃C): Его физическая сущность.

Цементит — это интерметаллическое соединение железа и углерода с формулой Fe₃C. Это хрупкое соединение, обладающее высокой твердостью и прочностью. Его кристаллическая структура сложная (орторомбическая).

2. Построение кристаллографических плоскостей.

Для построения кристаллографических плоскостей (0,-1,1), (2,0,-1), (1,-2,-1) вам понадобится кубическая кристаллическая ячейка. Индексы Миллера указывают, где плоскость пересекает оси координат. Помните, что отрицательные значения индексов обозначаются чертой над числом. Построение лучше всего выполнить на бумаге, используя сетку.

3. Фазы системы Fe-Fe₃C (диаграмма состояния).

Основные фазы на диаграмме Fe-Fe₃C:

* α-железо (феррит): Твердый раствор углерода в α-железе (ОЦК-решетка), низкое содержание углерода.
* γ-железо (аустенит): Твердый раствор углерода в γ-железе (ГЦК-решетка), более высокое содержание углерода, чем в феррите.
* Цементит (Fe₃C): Уже описанный выше.
* Ледебурит: Эвтектическая смесь аустенита и цементита.


4. Основные линии и превращения.

* Линия ликвидуса: Разделяет область жидкого раствора от областей двухфазного равновесия (жидкость + твердая фаза).
* Линия солидуса: Разделяет области двухфазного равновесия от области твердого раствора.
* Эвтектическая реакция: Превращение жидкости в эвтектическую смесь (ледебурит).
* Эвтектоидная реакция: Превращение аустенита в перлит (механическая смесь феррита и цементита).


5. Кривые охлаждения сплавов X1, X2, X3.

Вам нужно определить состав сплавов X1, X2 и X3 по диаграмме. Кривая охлаждения будет показывать изменение температуры во времени. На кривой будут наблюдаться горизонтальные участки, соответствующие фазовым превращениям (например, кристаллизация, эвтектоидное превращение).


а) Диаграмма Fe-Fe₃C и кривая охлаждения сплава с 0,5% углерода.

Нарисуйте диаграмму Fe-Fe₃C. Найдите на диаграмме точку, соответствующую 0,5% углерода. Проследите путь охлаждения этого сплава от температуры выше ликвидуса до комнатной температуры. На кривой охлаждения будут горизонтальные участки, указывающие на фазовые превращения.

Фазовый и структурный состав при 500°C:

При 500°C сплав с 0,5% углерода находится в двухфазном состоянии: феррит + перлит. Перлит — это ламеллярная структура, состоящая из чередующихся пластин феррита и цементита.

б) Смысл эвтектоидного превращения.

Эвтектоидное превращение — это изотермическое превращение аустенита (γ-железо) в перлит (смесь феррита и цементита) при постоянной температуре (727°C для системы Fe-Fe₃C). Это превращение происходит при определенном составе (0,77% углерода). Обратите внимание, что эвтектоидное превращение - это превращение в твердом состоянии.

в) Фазовый состав ледебурита при 700°C.

При 700°C ледебурит состоит из аустенита и цементита.


Для построения диаграмм и кривых вам понадобится бумага, линейка, карандаш и, желательно, шаблон диаграммы Fe-Fe₃C, который можно найти в учебниках по материаловедению или металлургии. Помните, что точность построения важна для правильного понимания процессов.