Курсовая работа по материаловедению

Для построения кривой охлаждения восстанавливаем перпендикуляр из отметки 2,1% углерода на оси абсцисс до области жидкого состояния сплава (рисунок 1). Выше точки 1 рассматриваемый сплав находится в жидком состоянии (то есть существует только одна фаза жидкий раствор углерода в железе), следовательно, число степеней свободы (согласно правилу Гиббса)
с = 3 – 1 = 2
При двух степенях свободы равновесие в системе не нарушается даже при одновременном изменении температуры и концентрации сплава в определенных пределах. При понижении температуры в сплаве не будет происходить никаких превращений, и температура будет падать быстро, кривая охлаждения идет круто вниз до точки 1. Точкой 1 обозначено пересечение вертикали с линией ВС диаграммы состояния, соответствующей началу кристаллизации аустенита (твердый раствор углерода в γ-Fe). Следовательно, в сплаве появляется вторая фаза аустенит, число степеней свободы уменьшается
с = 3 – 2 = 1,
кривая охлаждения станет более пологой до температуры, соответствующей следующей критической точке 2. На участке кривой до точки 1 указываем фазовое состояние сплава «Ж», соответственно на участке 1-2 фазовое состояние «Ж+А».
При изменении температуры в пределах точек 1 и 2 изменяется соотношение между жидкой и твердой фазами, но равновесие не нарушается. Точка 2 (пересечение вертикали с линией JE) соответствует окончанию кристаллизации аустенита. В сплаве исчезает жидкая фаза, состав сплава представлен только аустенитом, число степеней свободы увеличивается
с = 3 – 1 = 2,
кривая охлаждения идет круто вниз до точки 3. При температуре, соответствующей точке 3, происходит выделение цементита из аустенита, сплав становится двухфазным, число степеней свободы уменьшается
с = 3 – 2 = 1,
кривая охлаждения снова станет более пологой до температуры, соответствующей следующей критической точке 4. При этой температуре в сплаве происходит эвтектоидное превращение. При этом одновременно существуют три фазы: феррит, цементит и аустенит, следовательно, число степеней свободы
с = 3 – 3 = 0,