schoolФизика
verifiedРешено AI
Закалка стали: объяснение и решение задачи
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Закалка стали проводится для получения пересыщенного твердого раствора углерода (мартенсита) и подавления диффузии углерода путем быстрого охлаждения.
Подробное решение
Для ответа на вопрос о закалке стали необходимо понимать физику процесса превращения аустенита в мартенсит.
Правильные ответы:
1. Чтобы получить пересыщенный твердый раствор углерода.
При охлаждении со скоростью выше критической (\( V_{кр} \)) углерод не успевает выделиться из кристаллической решетки железа, образуя мартенсит — пересыщенный твердый раствор углерода в \( \alpha \)-железе.
2. Чтобы затормозить диффузию углерода.
Высокая скорость охлаждения необходима именно для того, чтобы подавить диффузионные процессы. Если охлаждать медленно, углерод успеет продиффундировать и образуются равновесные структуры (перлит, сорбит или троостит), что не является целью закалки.
Краткое пояснение для тетради:
Закалка проводится путем нагрева стали выше критических точек и последующего быстрого охлаждения со скоростью \( V > V_{кр} \). Это делается для того, чтобы предотвратить диффузионный распад аустенита на феррито-цементитную смесь. В результате фиксируется состояние пересыщенного твердого раствора (мартенсита), что обеспечивает высокую твердость стали.