- •Материаловедение и основы термической обработки металлов
- •Краткие сведения из теории
- •Составители: ю.В. Бугров, т.В. Нуждина
- •Ведение
- •Содержание отчета по каждой работе: цель работы; краткие сведения из теории; методика выполнения; практическое задание и результаты; выводы.
- •Лабораторная работа 1
- •Макроструктура и изломы сталей и сплавов
- •Цель работы
- •Описание лабораторного оборудования и приборов
- •Охрана труда
- •Методика выполнения работы
- •- Усадочная раковина; 2 - мелкозернистая
- •Металла
- •Практические задания
- •Задание 1. Выявление ликвации методом серного отпечатка
- •Задание 4. Выявление газовых пузырей, волокнистости стали методом глубокого травления
- •Задание 5. Выявление первичной кристаллической структуры алюминиевых сплавов
- •Лабораторная работа 2 микроструктура углеродистых сталей и чугунов
- •Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
- •Диаграмма состояния Fe - Fe3c показывает равновесную структуру сталей и белых чугунов в зависимости от температуры и концентрации элементов (рис. 2.2).
- •Микроструктура сталей
- •Микродефекты сталей в структуре стали встречаются различные микродефекты ( рис. 2.4).
- •Микроструктура чугунов
- •Методика выполнения работы
- •Правило фаз
- •Примеры
- •Правило отрезков
- •Примеры применения правила отрезков
- •Краткие сведения из теории
- •Структурные превращения в стали при нагреве
- •Изотермического;
- •Влияние величины зерна на механические свойства стали
- •Основы термической обработки
- •После полного отжига (а) и нормализации (б) Нормализация
- •Закалка
- •Мартенситная диаграмма
- •Отпуск стали
- •Низкий отпуск
- •Средний отпуск
- •Высокий отпуск
- •Полной закалки и высокого
- •Методика выполнения работы
- •Измерение твердости
- •Практические задания Задание 1. Изучение влияния охлаждающей среды (скорости охлаждения) на твердость стали
- •Вопросы для самопроверки
- •Микроструктура и термическая обработка цветных сплавов Цель работы
- •Оборудование, приборы и материалы
- •Охрана труда
- •Краткие сведения из теории
- •42. Дуралюмин д16 после отжига 42'. Дуралюмин д16 после закалки
- •43. Латунь л70 после отжига 44. Титановый сплав вт3-1
- •48. Бронза оловянистая (литая) 49. Баббит б83 оловянный (α-твердый
- •Силумины
- •Медные сплавы
- •Например, БрОф6,5-0,4- бронза, содержащая 6,5% Sn и 0,5% р, остальное Cu. В литом состоянии эта бронза имеет марку БрО6,5ф0,4. Титановые сплавы
- •В маркировке титановых сплавов число – условный номер. Магниевые сплавы
- •Антифрикционные легкоплавкие сплавы – баббиты
- •Влияние термической обработки на структуру и свойства дуралюминов
- •Закалка
- •Старение
- •Методика выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Полимеры
- •Термопласты и реактопласты
- •Пластмассы Пластмассы представляют собой искусственные материалы, получаемые на основе полимеров, которые выполняют в них роль связующих веществ.
- •Основные преимущества пластмасс и экономическая эффективность их применения
- •Композиционные материалы
- •Методика выполнения работы
- •Определение твердости композитов по методу Бринелля
- •Вопросы для самопроверки
- •Список использованных источников
- •Содержание
Примеры применения правила отрезков
Определить объемные доли структурных составляющих феррита- Ф с С≈0% и перлита -П(Ф+Ц) с С≈0,8% в стали 32.
Решение. Концы коноды 0↔0,8%С. Объемная доля сложной структурной составляющей перлита определяется величиной отрезка коноды (С=0,32%), прилегающего к концентрации углерода в феррите, и составляет
VП=0,32/0,8=0,40 (40%).
Объемная доля феррита равна
VФ=100% - 40%=60%.
Определить объемные доли фаз феррита с С≈0% и цементита с С≈6,67% в перлите П(Ф+Ц).
Решение. Концы коноды 0↔6,67%С. Объемная доля цементита
определяется величиной отрезка коноды (С =0,8%), прилегающего к концентрации углерода в феррите, и составляет
VЦ=0,8/6,67=0,12 (12%).
Объемная доля феррита равна
VФ=100%-12%=88%.
Определить объемные доли фаз феррита с С≈0% и цементита с С≈6,67% в стали 32.
Решение. Кконцы коноды 0↔6,67%С. Объемная доля цементита
определяется величиной отрезка коноды (0,32%С), прилегающего к концентрации углерода в феррите, и составляет
VЦ=0,32/6,67=0,048 (5%).
Объемная доля феррита равна
VФ=100%-5%=95%;
Вопросы для самопроверки
Из каких основных узлов состоит металлографический микроскоп?
Методика приготовления микрошлифов.
Какие полиморфные превращения происходят в железе?
Что такое фаза, структурная составляющая? Их примеры.
Что представляет собой феррит, аустенит, цементит, перлит и ледебурит?
Какие линии диаграммы Fe-Fe3C показывают изменение растворимости углерода в феррите?
Какое максимальное содержание углерода в феррите и аустените?
Какие линии диаграммы Fe-Fe3C показывают изменение растворимости углерода в аустените?
Какую микроструктуру имеют доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные стали в равновесном состоянии?
Какие фазы и структурные составляющие имеются в доэвтектоидных сталях?
Какие микродефекты встречаются в сталях, каковы причины их возникновения и влияние на механические свойства.
Что называется белым чугуном? Какие его структурные признаки?
Какие линии диаграммы Fe-Fe3C показывают изменение растворимости углерода в жидком сплаве?
Какие фазы и структурные составляющие имеются в доэвтектических белых чугунах?
Как получают серые, ковкие и высокопрочные чугуны? Какими механическими свойствами они обладают?
По какому структурному признаку разделяются графитизированные чугуны?
Как различаются по структуре металлической основы серые, ковкие и высокопрочные чугуны?
Как маркируются стали и чугуны?
Лабораторная работа 3
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
Цель работы
Изучить виды и режимы термической обработки (отжиг, нормализация, закалка и отпуск) и их влияние на структуру и свойства углеродистых сталей путем выполнения практического задания во взаимосвязи с диаграммой состояния Fe-Fe3C.
Оборудование, приборы и материалы
При выполнении работы используют муфельные печи с термопарами и приборами для измерения температуры, твердомер и образцы из алюминиевых сплавов для проведения термической обработки.
Охрана труда
Загрузку и выгрузку образцов производить при выключенной электропечи, пользуясь щипцами и рукавицами. Во время работы на наждаке соблюдать правила техники безопасности: не работать на выбитом шлифовальном круге, не работать без защитного стекла и при неисправной блокировке. Нагретые образцы охлаждать на теплоизоляционных подкладках.
