Іссаралық бөлім

ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЖҰМЫС

ШОЙЫНДАРДЫ ШАҒЫНҚҰРЫЛЫМДЫҚ ТАЛДАУ

4.1 Жұмыстың мақсаты: студенттерді өз бетімен ақ, сұр, жоғары берік және созылғыш шойындардың шағынталдауын жүргізуге үйрету.

4.2 Құрал-жабдықтар және материалдар: жұмысты жүргізу үшін металлографиялық микроскоп; ақ, сұр, жоғары берік және созылғыш шойындардың шағынқырнаулары; карандаш және сызғыш болуы қажет.

Іссаралық бөлім

Шойын деп құрамынды 2,14%-тен 6-67% дейін көміртегі бар темір-көміртекті қорытпаны айтамыз. Шойындар қорытпада көміртегінің пошымына байланысты ақ, сұр, жоғары берік және созылғыш деп бөлінеді.

Ақ шойын – барлық көміртегі байланысқан күй-жайда, цементит түрінде болады. Ақ шойын, көміртегінің мөлшеріне байланысты, эвтектикаға дейінгі (2,14-4,3%C) эвтектикалық (4,3%C) және эвтектикадан кейінгі (4,3-6,67%C) деп бөлінеді.

Ақ шойындар фазалық құрамы болаттікі сияқты феррит және цементит. Цементит мөлшері шойында болатқа қарағанда әлдеқайда көп және көміртегінің мөлшері ұлғайған сайын өседі.

Эвтектикалық ақ шойынның шағынқұрылымы тек бір ғана ледебуриттен (цементитті эвтектика) тұрады, ол 1147⁰С –де құрамында 4,3%С бар сұйық қорытпаның эвтектиканың түрленуі кезінде түзіледі және эвтектикалық цементит пен 2,14%C бар аустениттен (темір-цементит күй-жай кестесызбасындағы Е нүктесі) құрады. Суытқан кезде аустениттегі көміртегінің ерігіштігі азаяды, аустениттен екінші ретті цементит бөлініп шығады. Екінші ретті цементит эвтектикалық цементитпен қосылады, сондықтан эвтектика құрамында эвтетикалық цементиттің және екінші ретті цементиттің қай жерде орналасқандарын бөлек көрсету мүмкін емес.

727⁰С-де эвтектика цементит 0,8%C бар аустениттен құралады. Мұндай температурада аустенит перлитке түрленеді. Толық суытқаннан кейін ледебурит (цементитті эвтектика) цементит пен перлиттен тұрады. (4.1-сурет).

а) Шағынқұрылым; ә) Шағынқұрылымның сұлбасы

4.1-сурет. 4,3%С бар эвтектикалық ақ шойын – ледебурит

 

Суытқаннан кейін эвтектикаға дейінгі ақ шойын келесі құрлымға ие болады: ледебурит+перлит+екінші ретті цементит. Екінші ретті цементит 1147⁰С кезіндегі құрамында 2,14%С бар аустениттен бөлінеді, ол 727⁰С кезінде 0,8%C бөлініп шығады. Құрамында С мөлшері аз ақ шоыйндардың (2,14%C жақын) екінші ретті цементит жеткілікті бөлінеді, өйткені мынадай шойындарда ледебурит аз. Құрамында С-тің мөлшерін көбейткенде, яғни ледебурит салыстырмалы көп болған кезде құрамында екінші ретті цементит пен ледебуриттің цементиті ажыратылмайды.

а) Шағынқұрылым; ә) Шағынқұрылымның сұлбасы

4.2-сурет. Эвтектикаға дейінгі ақ шойын+перлит+ледебурит

 

Мынадай эвтектикаға дейінгі ақ шойындардың құрлымы ледебурит (цементитті эвтектика) пен перлиттен тұрады деп есептеуге болады. 4.2-суретте эвтектикаға дейінгі ақ шойынның шағынқұрылымы көрсетілген. Эвтектикадан кейінгі ақ шойында (4.3-сурет) сұйықтан ине тәрізді тікбұрышты призма түріндегі бірінші ретті цементиттің артық кристалдары бөлініп шығады. 1147⁰С кезінде ледебурит түзіледі. Эвтектикадан кейінгі ақ шойынның құрылымы ледебурит пен І ретті цементиттен тұрады.

а) Шағынқұрылым; ә) Шағынқұрылымның сұлбасы

4.3-сурет. Эвтектикадан кейінгі ақ шойынның – І ретті цементит және ледебурит