Контрольные вопросы и задания

1. Объясните роль травителя для выявления микроструктуры.

2. Какой состав используется для травления сплавов железа с углеродом?

3. Для чего предназначен микроскоп?

4. Расскажите о принципе действия микроскопа.

5. Как определить увеличение микроскопа?

6. Расскажите о ходе лучей в микроскопе МИМ - 7.

7. Как выбрать увеличение микроскопа?

8. Какое предельное полезное увеличение можно получить в оптическом микроскопе?

9. Какие особенности внутреннего строения материала можно выявить на отполированном образце еще до травления?

Лабораторная работа № 2. Микроскопический анализ доэвтектоидных сталей

Цель работы: дать студентам запас знаний, необходимый для понимания сути процессов, происходящих при кристаллизации и последующем охлаждении железоуглеродистых сплавов, а в дальнейшем – при их термообработке. Изучить классификацию железоуглеродистых сплавов по химическому составу и структуре; ознакомиться со свойствами и применением наиболее употребительных марок сталей, изучить их микроструктуры.

Порядок выполнения работы.

1. Изучить основные теоретические сведения о структуре углеродистых сталей и их свойствах.

2. Изучить микроструктуры сталей 20, 40 под микроскопом и в альбоме микроструктур.

3. Зарисовать схемы микроструктур, указав строение сплава (границы зерен, зерна однородного и неоднородного строения, балл зерна), пользуясь для этого шкалой величины зерна (ГОСТ 5639—65).

Содержание отчета:

1. Цель работы.

2. Основные теоретические сведения об углеродистых сталях и их свойствах.

3. Схемы микроструктур сталей 20, 40, в равновесном состоянии (после полного отжига).

4. Определение балла зерна.

5. В выводах указать особенности строения исследуемого металла, выявленные микроанализом до травления и после травления, наличие неметаллических включений, дефектов, размер, форму зерен и их влияние на свойства (красноломкость), прочность, твердость, пластичность

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое полиморфизм (аллотропия)?

2. Почему А в точке s (727^оС) распадается на ферритно-цементитную смесь – перлит?

3. Назовите основные фазы и структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства.

4. Как классифицируют стали по содержанию углерода?

5. Как зависят свойства сталей от содержания углерода?

6. Как изменяются структуры сталей от содержания углерода?

Лабораторная работа № 3. Влияние нагрева и охлаждения на структуру и свойства сталей

Цель работы: проработав данное методическое указание и выполнив предложенные задания, научиться с помощью теплового воздействия получать у одной и той же стали различные сочетания свойств, необходимые для условий эксплуатации.

Порядок выполнения работы

1. Измерить твердость образцов до термической обработки на приборе Бринелля.

2. Определить по справочным данным режимы термической обработки стали 20 и 40 (нормализации и закалки).

3. Длительность нагрева и выдержки образцов в печи можно определить приближенно из расчета 2,0 – 2,5 мин на 1 мм сечения образца.

4. После определения режимов закалки (t_зак,^ОС; _выд) образцы поместить в нагретую до нужной температуры печь, выдержать требуемое время при заданной температуре и затем быстро охладить в воде.

5. С закаленных образцов фильтровальной бумагой удалить остатки влаги и зачистить с торцов для удаления окалины.

6. Замерить твердость закаленных и нормализованных образцов на прессе Роквелла (по шкале С). Результаты замера занести в табл. 3.1. Замер твердости закаленных образцов на прессе Бринелля не допускается!

7. По данным сводной таблицы построить график зависимости твердости стали до и после закалки и нормализации от содержания углерода

Таблица 3.1

Марка стали	Твердость до термообработки, НВ	Температура закалки, ОС	Температура закалки, ОС	Твердость
				после закалки, HRC	после нормализации, HRC
20
40

Содержание отчета

В отчет необходимо включить: описание видов термообработки и их практическое применение; участок диаграммы состояния железо — цементит для сталей и указать на нем области оптимальных температур нагрева для отжига, нормализации и закалки; протокол результатов испытаний (сводная таблица); график изменения твердости сталей 20 и 40 в зависимости от вида термообработки (скорости охлаждения). В выводах указать, как влияют скорость охлаждения и температура закалки на твердость сталей 20 и 40, когда и почему получается наивысшая твердость.

2. Пользуясь диаграммой Fe – Fe₃C, необходимо выбрать оптимальную температуру закалки для своей стали.

3. Длительность нагрева и выдержки образцов в печи можно определить приближенно из расчета 2,0 – 2,5 мин на 1 мм сечения образца.

4. После определения режимов закалки (t_зак,^ОС; _выд) образцы поместить в нагретую до нужной температуры печь, выдержать требуемое время при заданной температуре и затем быстро охладить в воде.

5. С закаленных образцов фильтровальной бумагой удалить остатки влаги и зачистить с торцов для удаления окалины.

6. Замерить твердость закаленных и нормализованных образцов на прессе Роквелла (по шкале С). Результаты замера занести в табл. 3.1. Замер твердости закаленных образцов на прессе Бринелля не допускается!

7. По данным сводной таблицы построить график зависимости твердости стали до и после закалки и нормализации от содержания углерода