- •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
Практические задания Задание 1. Изучение влияния охлаждающей среды (скорости охлаждения) на твердость стали
Четыре образца одной марки среднеуглеродистой стали (сталь 35, 40, 45) нагреть до температуры А3+ (30 – 50 ОС), выдержать и охладить: первый образец в воде (полная закалка), второй - в масле (частичная закалка), третий - на воздухе (нормализация), четвертый - в печи до 600 ОС, а затем на воздухе (полный отжиг).
По полученным результатам построить график зависимости твердости НВ от скорости охлаждения V в полулогарифмических координатах НВ - LgV (примерная скорость охлаждения: в воде - 600, в масле -100, на воздухе - 1, с печью –
0,05 град/с). Сделать вывод о влиянии скорости охлаждения на твердость стали.
Задание 2. Определение влияния температуры отпуска на твердость закаленной углеродистой стали
Три образца среднеуглеродистой стали одной марки подвергнуть закалке с той же температуры, что и в задании 1, измерить твердость. Затем провести отпуск закаленных образцов при температурах 200, 400 и 600 ОС в течение 30 мин с охлаждением на воздухе. По полученным результатам построить график зависимости твердости от температуры отпуска. Сделать вывод о влиянии температуры отпуска на структуру и твердость стали.
Вопросы для самопроверки
Что такое термическая обработка?
На какой линии диаграммы Fe-Fe3C лежит критическая точка А3?
Какие бывают виды термической обработки?
Как выбирают режимы проведения термической обработки доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей?
Какую структуру имеет сталь 40 при нагреве до 850 0С?
Какую структуру имеет сталь У8 при нагреве до 700 0С?
Какую структуру имеет сталь У10 при нагреве до 780 0С?
Как охлаждают сталь при отжиге?
С какой целью стали подвергают отжигу?
10. Как охлаждают углеродистую сталь при закалке?
11. С какой целью проводят закалку стали?
12. Каковы цели отпуска конструкционной стали?
13. Каковы цели отпуска инструментальной стали?
14. Что называется нормализацией и каково ее назначение?
15. Какой вид отжига применяется для заэвтектоидной стали?
16. Какую структуру имеет доэвтектоидная сталь после закалки?
17. Какую структуру имеет заэвтектоидная сталь после закалки?
Лабораторная работа 4
Микроструктура и термическая обработка цветных сплавов Цель работы
1. Изучение микроструктуры различных цветных сплавов.
2. Изучение влияния термической обработки на структуру и свойства алюминиевых сплавов типа дуралюминов.
Оборудование, приборы и материалы
При выполнении работы используют муфельные печи с термопарами и приборами для измерения температуры, твердомер, наждак и образцы из алюминиевых сплавов для проведения термической обработки.
Охрана труда
Загрузку и выгрузку образцов производить при выключенной электропечи с использованием клещей и рукавиц.
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.