Компоненты и фазы в сплавах «Железо-углерод». Метастабильная диаграмма состояния «Железо-цементит». Структурные составляющие на диаграмме «Железо-цементит», их характеристики, условия образования и свойства. Стабильная диаграмма «Железо-углерод». Понятие о сталях и чугунах.
Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали. Дефекты стали. Легирующие компоненты в сплавах «Железо-углерод»: классификация по характеру их взаимодействия с железом и углеродом. Легирующие компоненты, введение которых расширяет или ограничивает области существования аустенита и феррита на диаграммах состояния «Железо – углерод – легирующий компонент». Карбидообразующие, нейтральные и графитообразующие компоненты и их положение в Периодической системе Д.И. Менделеева. Влияние легирующих компонентов на свойства феррита, аустенита и на карбидную фазу. Структурные классы легированных сталей. Классификация и маркировка сталей.
Свойства и назначение чугунов. Классификация чугунов. Диаграмма состояния «Железо – углерод – кремний». Белый и отбеленный чугуны. Процессы графитизации. Влияние углерода, кремния и скорости охлаждения на структуру чугуна, способы получения и маркировка чугунов. Серый чугун. Модифицированный серый чугун. Ковкий чугун. Высокопрочный чугун. Специальные чугуны. Влияние углерода, марганца, кремния, серы и фосфора на свойства чугунов. Маркировка чугунов.
Превращения при нагреве феррито – карбидной структуры в аустенит. Рост зерна аустенита. Наследственно мелкозернистые и крупнозернистые стали. Влияние размера зерна на механические и технологические свойства стали. Понятие о действительном зерне в стали после реальной термообработки. Влияние легирующих компонентов на рост зерна аустенита. Методы определения размера зерна аустенита.
Превращение переохлажденного аустенита в феррито–цементитные структуры. Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита. Перлитное превращение. Механизм перлитного превращения. Влияние степени переохлаждения аустенита на строение и свойства феррито–цементитной смеси.
Превращение аустенита при непрерывном охлаждении. Критическая скорость охлаждения. Термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита. Мартенситное превращение. Особенности превращения. Мартенсит, его строение и свойства. Влияние углерода и легирующих компонентов на мартенситное превращение и на его свойства. Пластинчатый и реечный (массивный) мартенсит
