Контрольная работа по материаловедению на тему Что такое дендрит? Как он формируется? Опишите строение стального слитка. • количество углерода – 3%; • температура – 6500С. Требуется. 1. Начертить диаграмму состояний «железо – цементит», провести на ней ординату, соответствующую заданному сплаву, обозн

Вопрос 11. Что такое дендрит? Как он формируется? Опишите строение стального слитка
Дендрит - это древовидные кристаллические образования, обнаруживаемые в монокристаллах и слитках металлов, полуметаллов, полупроводников и их сплавов. Максимальная скорость роста кристаллов наблюдается по таким плоскостям й направлении, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов. В результате вырастают длинные ветви, которые называют осями первого порядка. На осях первого порядка появляются и начинают расти ветви второго порядка, от которых ответвляются оси третьего порядка. В последнюю очередь идет кристаллизация в участках между осями дендрита.
Существуют различные мнения о механизме дендритного роста. Металл заливается в изложницу. На ее стенках начинается кристаллизация — появляется мелкозернистая корка. Затем процесс кристаллизации распространяется на среднюю часть слитка, где образуются столбчатые кристаллы. Они растут в направлении отвода тепла. Вначале появляется своеобразный столб, потом ответвления от него. Так рождается дендрит — древовидный кристалл. Рост дендритов всегда идет в строго кристаллографических направлениях.












 
Задача 31.
Исходные данные:
• количество углерода – 3%;
• температура – 6500С.
Требуется.
1. Начертить диаграмму состояний «железо – цементит», провести на ней ординату, соответствующую заданному сплаву, обозначить на ней все критические точки.

Точки А и D характеризуют температуру плавления железа и цементита соответственно. Точки N и G - температуры полиморфных превращений железа. Точки Н и Р характеризуют максимальную растворимость углерода в ОЦК решетке железа в высокотемпературной и низкотемпературной областях. Точка Е определяет максимальную растворимость углерода в железе с ГЦК решеткой. Фазовые превращения в системе Fe-Fe3C происходят как при затвердевании из жидкого агрегатного состояния, так и в твердом агрегатном состоянии. Первичная кристаллизация идет в областях между линиями ликвидус (ABCD) и солидус (AHJECF). Вторичная кристаллизация в твердом агрегатном состоянии является следствием полиморфного превращения железа и изменения растворимости углерода в железе с изменением температуры.
На линии ликвидус начинается кристаллизация из расплава соответственно на участке АВ - феррита (дФ), на участке ВС - аустенита (А) и на участке СD - цементита первичного (ЦI). На линиях АН и JЕ завершается кристаллизация дФ и аустенита из жидкой фазы. Для диаграммы Fe-Fe3C характерны три изотермических превращения:
• перитектическое на линии HJВ при температуре 1499°С;
• эвтектическое на линии ECF при температуре 1147°С;
• эвтектоидное на линии PSK при температуре 727°С.
Эвтектическая смесь аустенита и цементита называется ледебуритом (Л), а эвтектоидная смесь феррита и цементита вторичного - перлитом (П). Ледебурит и перлит рассматривают как самостоятельные структурные составляющие. Перлит чаще всего имеет пластинчатое строение и обладает высокими механическими свойствами: в = 800…900 МПа, 0,2 = 450 МПа, д 16%, твердость НВ 180…220.
Ледебурит имеет сотовое или пластинчатое строение. Сотовая структура образуется при медленном охлаждении и представляет собой пластины цементита, переплетенные кристаллами аустенита. Большое количество цементита, присутствующего в ледебурите, обеспечивает его большую твердость, порядка 600 НВ, и хрупкость, что затрудняет механическую обработку сплавов с ледебуритной структурой.
2. Рядом с диаграммой справа начертите кривую охлаждения данного сплава, показав связь критических точек на диаграмме и кр