- •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
Краткие сведения из теории
В промышленности широко применяются цветные сплавы на основе алюминия, меди, титана, магния и др., которые подразделяются на деформируемые и литейные.
Из деформируемых сплавов методами горячей или холодной пластической деформации (прокатки, штамповки и др.) получают прутки, листы и др.
Детали из литейных сплавов давлением не обрабатывают. Эти сплавы должны обладать высокой жидкотекучестью, обеспечивающей хорошее заполнение литейной формы, малой усадкой, низкой склонностью к образованию горячих и холодных трещин и др. Лучшими литейными свойствами обладают сплавы, имеющие химический состав, близкий к эвтектическому.
Изучение микроструктуры цветных сплавов
Микроструктуру различных цветных сплавов студенты изучают по готовым микрошлифам. Описание микрошлифов приведено в табл. 4.1, а микроструктура цветных сплавов - на рис. 4.1.
Алюминиевые сплавы
Алюминиевые сплавы подразделяются на литейные и деформируемые.
Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на термически неупрочняемые и термически упрочняемые.
К термически неупрочняемым деформируемым сплавам относятся алюминиевые сплавы, легированные марганцем (типа АМЦ), магнием (типа АМгЗ) и др.
К термически упрочняемым деформируемым сплавам относятся дуралюмины, например, марки Д16 (шлиф 42), высокопрочный сплав В95 и др.
В маркировке дуралюминов число – условный номер.
Таблица 4.1. Описание микрошлифов некоторых цветных сплавов
№ шлифа |
Наименова-ние |
Марка |
Химический состав |
Обработка |
Структура |
Деформируемые сплавы
|
|||||
42 |
Дуралюмин |
Д16 |
AI – основа Сu - 3,8-4,8% Мg - 1,2-1,8% Мn - 0,3-0,9%
|
Отжиг |
α-фаза и θ-частицы (CuMgAl2) |
43 |
Латунь |
Л70 |
Сu - основа Zn - 30-33% |
Отжиг |
Равноосные зерна α-фазы с двойниками |
44 |
Титановый сплав |
ВТ 3-1 |
Ti - основа AI - 6-7 % Мо - 2-3 % Сr - 1-2%
|
Горячая деформация и отжиг |
α -фаза (светлая) и β-фаза (темная) |
Литейные сплавы
|
|||||
45 |
Силумин |
АК12 (АЛ2) |
AI - основа Si - 10-13% |
Литье без модифици- рования |
Эвтектика (α+Si) и крупные игольчатые кристаллы кремния ( Si) |
46 |
Силумин |
АК12 (АЛ2) |
AI - основа Si - 10-13% |
Литье с модифици- рованием |
Дисперсная эвтектика (α+Si) и дендриты α-фазы (светлые участки) |
47 |
Магниевый сплав |
МЛ5 |
Mg – основа AI - 7,5-9% Zn - 0,2-0,8% Мn - 0,2-0,5%
|
Литье и закалка |
α'–фаза пересыщен-ная и частицы Mg4AI3 |
Антифрикционные сплавы
|
|||||
48 |
Бронза оловянис-тая |
БрО10 -Ф1 |
Сu - основа Sn - 9-11% Р - 0, 8-1, 2% |
Литье |
Дендриты α-фазы, эвтектоид α+Cu31Sn8 (светлый) и мелкие кристаллы Сu3Р (голубоватые) |
49 |
Баббит оловянис-тый |
Б83 |
Sn - основа Sb - 10-12% Сu - 5, 5-6, 5% |
Литье |
α-фаза (темная), крупные светлые кристаллы β'-фазы (SnSb) и мелкие светлые Cu3Sn |
