ВИВЧЕННЯ МІКРОСТРУКТУР ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ У РІВНОВАЖНОМУ СТАНІ
ВИВЧЕННЯ МІКРОСТРУКТУР ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ У РІВНОВАЖНОМУ СТАНІ - раздел Образование, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО
Мета Роботи: Отримати Навички У Проведенн...
Мета роботи: отримати навички у проведенні мікроаналізу структур вуглецевих сталей, визначення за ними типу сплаву, вміст вуглецю, марки сталі, її властивостей і практичного застосування.
Матеріали та обладнання. Для виконання цієї лабораторної роботи студентам надаються зразки шліфів сталей різного хімічного складу, металографічний мікроскоп, фотографії мікроструктур сталей.
Теоретичні відомості. Мікроструктура вуглецевих сталей в рівноважному стані, отримана після повільного охолодження (відпалу), може бути визначена з діаграми стану “залізо-вуглець”. Сплави, які вміщують вуглецю до 0,02 % називаються технічним залізом. Його структура складається зі світлих зерен фериту з добре помітними темними границями (рис. 6.1, а), на яких виділяється третинний цементит. (Для того, щоб відрізнити ферит від цементиту, шліфи протравлюють реактивом – пікратом натрію, який забарвлює цементит в темний колір і не діє на ферит). Сплави з вмістом вуглецю 0,02…2,14 % називаються сталями. Вони поділяються на доевтектоїдні (0,02…0,8 % С), евтектоїдні (0,8 % С) і заевтектоїдні (0,8…2,14 % С).
Структура доевтектоїдних сталей складається з фериту та перліту (рис. 6.1, б), евтектоїдних – тільки з перліту (рис. 6.1, в), заевтектоїдних – перліту і вторинного цементиту (ЦII), який при повільному охолодженні виділяється по границях зерен перліту і спостерігається під мікроскопом у вигляді сітки білого кольору при травленні шліфа розчином азотної кислоти (рис. 6.1, г).
Рисунок 6.1 –Схема структур залізовуглецевих сплавів: а - технічного заліза; б – доевтектоїдної сталі; в – евтектоїдної сталі; г – заевтектоїдної сталі
Виділення вторинного цементиту по границях зерен перліту є небажаним, оскільки така структура має підвищену твердість і погано оброблюється різанням. Чим більше в сталі вуглецю, тим ширшою є цементитна сітка і менше утворюється перліту.
Таким чином, із збільшенням вмісту вуглецю в сталі змінюється їхня структура і фазовий склад: зменшується частка м’якого фериту, збільшується кількість твердого цементиту і відповідно до цього зростають твердість (НВ), границя міцності (В), зменшується пластичність () і ударна в’язкість (КС) –рис. 6.2.
Рисунок 6.2 – Вплив вмісту вуглецю на механічні властивості сталі
За структурою сталі, що знаходиться в рівноважному стані, можна приблизно визначити вміст вуглецю, і, таким чином, марку сталі. Для цього на мікроструктурі, що вивчається під мікроскопом, орієнтовно визначають площі, які займають перлітом і феритом. Вміст вуглецю у фериті, як ми знаємо, при кімнатній температурі менше 0,01 % і ним можна знехтувати, тобто прийняти рівним нулю. Вміст вуглецю у перліті – 0,8 %.
Наприклад, при мікроструктурному аналізі визначили, що площа, яку займає ферит, складає 30 %, а перліт – 70 % всієї площі. Тоді кількість вуглецю, що вноситься перлітом, визначається за пропорцією:
100 % перліту — 0,8 %С
70 % перліту — х %
Звідки: х=.
Такий приблизно вміст вуглецю має вуглецева сталь марки 55.
Визначати марку заевтектоїдної сталі за такою методикою не варто, оскільки навіть приблизно визначити площу, яку займає цементитна сітка, практично неможливо.
Передмова
Лабораторна робота № 1. Макроаналіз металів і сплавів
Лабораторна робота № 2. Мікроаналіз металів і сплавів
Література
ПЕРЕДМОВА
Лабораторний практикум “Матеріалознавство” написаний для студентів напрямків підготовки “Інженерна механіка”, “Автомобільний транспорт” та “Зварювання”. Він відповідає навчальним
МАКРОАНАЛІЗ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ
Мета роботи: ознайомлення з методикою проведення макроструктурного аналізу; одержання практичних навичок виготовлення макрошліфів, вивчення поверхонь деталей, зл
Завдання на роботу
1. Ознайомитися з методикою приготування макрошліфів.
2. Вивчити колекцію зразків з основними дефектами, що спостерігаються на їх поверхні. Замалювати ці дефекти.
3. Дослідити і з
МІКРОАНАЛІЗ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ
Мета роботи: освоїти технологію приготування мікрошліфів, вивчити будову металографічного мікроскопа і навчитись на ньому працювати, вивчити мікроструктуру сплав
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
ВИЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНИХ ТОЧОК І ПОБУДОВА ДІАГРАМИ СТАНУ СПЛАВІВ ’’СВИНЕЦЬ - СУРМА’’
Мета роботи: освоїти методику побудови
Правило відрізків
В процесі кристалізації змінюється і концентрація компонентів в фазах, і кількість кожної фази сплаву (при кристалізації кількість твердої фази збільшується, а рідкої зменшується).
Фазою
Установка для термічного аналізу
Установка для термічного аналізу (рис. 3.4) складається з нагрівальної та контролювальної апаратури.
Навіски 3 в тиглях з заданою концентрацією компонентів (Pb, Sb) доводять до повного роз
Порядок виконання роботи
1.Тиглі з чистими свинцем, сурмою та трьома сплавами: доевтектичним (6% сурми), евтектичним (13% сурми) та заевтектичним (55% сурми) нагрівати в електричній печі. Температуру заміряти гальванометро
Контрольні питання для самопідготовки
1. Що являє собою діаграма стану сплавів?
2. Які методи застосовують для побудови діаграм стану сплавів?
3. Які точки на кривих нагрівання чи охолодження називають критичними?
Завдання на роботу
1. Уважно вивчити теоретичний матеріал.
2. Зробити аналіз діаграми стану згідно з таблицею 4.1:
дати загальне означення заданої системи, зображеної на рис. 4.12
Контрольні питання для самопідготовки
1. Який сплав називається евтектичним?
2. Як формулюється і записується правило важеля?
3. Як формулюється правило фаз?
4. Як виглядають діаграми стану систем:
&
ДІАГРАМА СТАНУ СПЛАВІВ СИСТЕМИ ЗАЛІЗО - ВУГЛЕЦЬ
Мета роботи: вивчення діаграми стану залізовуглецевих сплавів, аналіз перетворень, які проходять у сплавах при охолодженні та нагріванні, визначення фазового
Завдання на роботу.
1. Уважно вивчити теоретичний матеріал.
2. Скласти звіт про роботу, в якому:
зробити рисунок діаграми стану “залізо – цементит” і нанести на неї ординату, що показ
Контрольні питання для самопідготовки
1. Що визначають точки G та N на діаграмі стану залізо-вуглець?
2. Як впливає вуглець на температуру поліморфного перетворення заліза?
3. Що визначають точки А4, А
Завдання на роботу.
1. Розглянути під мікроскопом зразки сталі і визначити структурні складові.
2. Вказати клас сталі (до-, за- чи евтектоїдна).
3. За структурою визначити вміст вуглецю і вказати мар
Контрольні питання для самопідготовки
1. Які сталі називаються доевтектоїдними, заевтектоїдними?
2. Яка структура доевтектоїдних сталей при їх рівноважному стані?
3. Яка структура заевтектоїдних сталей при їх рівноваж
ВИВЧЕННЯ МІКРОСТРУКТУРИ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ ЧАВУНІВ
Мета роботи: отримати навички визначення за мікроструктурою виду чавуну, оцінити його механічні властивості, встановити орієнтовно марку (крім білого чавуну) та
Контрольні питання для самопідготовки
1. Які сплави називаються чавунами?
2. Які типи конструкційних чавунів існують?
3. Яка основна структурна відмінність чавунів різних типів?
4. Якою може бути структура ме
ТЕРМІЧНА ОБРОБКА СТАЛЕЙ
Мета роботи: вивчення методики призначення режимів відпалу, нормалізації і гартування, придбання практичних навичок проведення різноманітних операцій термічної о
Завдання на роботу
1. Призначити термічну обробку і скласти її режими для сталі відповідно до табл. 8.2.
2. Описати структуру після проведення призначеної термічної обробки.
3. Навес
Контрольні питання для самопідготовки
1. Які лінії на діаграмі стану “залізо-вуглець” позначаються як А1, А2, А3, А4, Аcm ?
2. Які є види термічної обробки для стал
ТЕРМІЧНА ОБРОБКА АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ
Мета роботи: вивчення режимів термічної обробки алюмінієвих сплавів (гартування і штучне старіння), структурних перетворень, що протікають при термічній обробці,
Завдання на роботу
1. Навести стислий виклад основних теоретичних положень термічної обробки алюмінієвих сплавів.
2. Вивчити, замалювати і пояснити мікроструктуру відпаленого сплаву Д16, зазн
Контрольні питання для самопідготовки
1. Яким видам термічної обробки піддають алюмінієві сплави?
2. В чому полягає зміцнювальна термічна обробка алюмінієвих сплавів?
3. До якого фазового стану нагрівають алюмінієві с
.
Новости и инфо для студентов