- •МАтериаловедение
- •Введение
- •Изучение процесса кристаллизации
- •1.3.2. Типы кристаллических решеток
- •1.3.3. Полиморфизм металлов
- •1.3.4. Анизотропия свойств металлов
- •1.3.5. Процесс кристаллизации
- •1.5. Содержание отчета
- •1.3.6. Строение слитка
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.6. Контрольные вопросы
- •1.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •1.8. Список литературы
- •2.4. Порядок проведения работы
- •2.4.1. Подготовка к испытанию
- •2.4.2. Проведение испытаний
- •2.4.3. Определение характеристик прочности
- •Пропорциональности по диаграмме растяжения
- •2.4.4.Определение характеристик пластичности
- •Относительного сужения
- •Протокол испытаний на растяжение
- •2.5. Содержание отчета
- •2.8. Рекомендуемые материалы образцов
- •2.6. Контрольные вопросы
- •2.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •1.9. Список литературы
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Приборы и материалы
- •3.3. Краткие теоретические сведения
- •2 И 3 смешанный; 4 - вязкий. Б) микрофрактограммы (слева на право) вязкого (чашечный), хрупкого (ручьистый), интеркристаллитного хрупкого излома (х5000)
- •Зависимости от температуры
- •3.3.1. Определение ударной вязкости при испытаниях на ударный изгиб по гост 9454-78
- •А) образец с u-образным надрезом; б) образец с V-образным надрезом; образец с t-образным надрезом
- •Стандартные образцы на ударный изгиб по гост- 9454-78 (размеры в мм)
- •3.4. Определение порога хладоломкости
- •3.5. Фрактографические способы определения критической температуры хрупкости (ктх) стали
- •Установка
- •3.5.1.Устройство и принцип действия маятникового копра мк-30а
- •3.6. Порядок проведения работы:
- •3.6.1. Определение ударной вязкости
- •3.6.2. Определение порога хладноломкости
- •3.7. Содержание отчета
- •3.8. Контрольные вопросы
- •3.9. Критерии оценки работы обучающихся
- •3.9. Список литературы
- •4.3.1. Измерение твердости по Бринеллю
- •4.2.2. Измерение твердости по Роквеллу
- •Условия испытаний по Роквеллу
- •4.3.3. Измерение твердости по Виккерсу
- •Измерительного микроскопа: а, б, в - различные этапы измерения
- •4.3.Порядок выполнения работы
- •Значения твердости по Виккерсу hv в зависимости от диагонали
- •4.4. Методика выполнения работы
- •Характеристика используемых методов измерения твердости
- •Результаты измерения твердости
- •4.5. Содержание отчета
- •Ориентировочный перевод значений твердости, определяемой различными методами
- •4.6. Контрольные вопросы
- •4.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •4.8. Список литературы
- •5.1. Цель работы:
- •5.2. Основные теоретические сведения
- •5.2.1. Правило фаз
- •Характеристика структурных составляющих железоуглеродистых сплавов (сталей и чугунов)
- •Фазовые превращения в точках по диаграмме железо-цементит
- •5.2.2. Построение кривой кристаллизации заданного сплава
- •5.2.3.Определение химического состав фаз и их количество в структуре сплава
- •Например:
- •Сплав содержит 0,7 % углерода
- •5.3. Методика выполнения работы
- •5.4. Содержание отчета
- •Исходные данные для анализа процесса кристаллизации железоуглеродистых сплавов в равновесных условиях
- •5.5. Контрольные вопросы
- •5.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •5.7. Список литературы
- •Микроструктура чугуна
- •6.1. Цель работы
- •6.2. Основные теоретические представления
- •6.3. Микроструктурный анализ чугуна
- •6.3.1. Микроструктура белого чугуна
- •Ледебурит и первичный цементит, х350
- •6.3.2. Микроструктура серого чугуна
- •6.3.3. Микроструктура ковкого чугуна
- •6.3.4. Микроструктура высокопрочного чугуна
- •6.4. Методика выполнения работы
- •6.5. Содержание отчета
- •6.6. Контрольные вопросы
- •6.7.Критерии оценки работы обучающихся
- •6.8. Список литературы
- •Микроструктура углеродистой стали
- •7.1. Цель работы
- •7.2. Основные теоретические сведения
- •7.2.1. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей
- •7.2.2. Классификация сталей
- •По химическому составу:
- •По качеству:
- •По степени раскисления:
- •7.2.3. Стали углеродистые и их маркировка
- •7.2.4.1. Микроструктура доэвтектоидной углеродистой стали
- •7.2.4.2. Микроструктура эвтектоидной углеродистой стали
- •7.2.4.3. Микроструктура заэвтектектоидной углеродистой стали
- •7.2.5. Микроструктура стали с зернистым перлитом
- •7.2.4. Микроструктурный анализ углеродистой стали в отожженном состоянии
- •7.2.6. Видманштеттова структура (микроструктура) стали
- •7.4.Содержание отчета
- •7.5. Контрольные вопросы
- •7.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •7.7. Список литературы
- •Микроструктура легированной стали
- •8.1. Цель работы
- •8.2. Основные теоретические сведения
- •8.2.1. Влияние легирующих элементов на свойства стали
- •8.2.2. Маркировка легированных сталей
- •8.2.3. Классификация легированной стали по равновесной структуре
- •8.2.4. Классификация легированной стали по структуре после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния
- •8.2.5. Микроструктура легированных сталей в равновесном состоянии
- •Пластинчатый перлит, х 600
- •Вторичные карбиды округлой формы), х 600
- •Класса марки э42. Феррит х 600
- •8.2.6. Микроструктура легированных сталей после охлаждения на воздухе, из аустенитного состояния
- •Остаточный аустенит, х 600.
- •8.3. Методика выполнения работы
- •8.4. Содержание отчета
- •8.5. Контрольные вопросы
- •8.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •8.7. Список литературы
- •Микроструктура цветных сплавов
- •9.1. Цель работы
- •9.2. Основные теоретические представления
- •9.2.1.Алюминевые сплавы
- •2.По способности упрочняться термической обработкой:
- •3.По свойствам:
- •Алюминий – легирующий элемент
- •9.2.1.1.Деформируемые алюминиевые сплавы
- •Сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •9.2.1.2. Алюминиевые литейные сплавы
- •9.2.2.Медные сплавы
- •1. По химическому составу:
- •3. По способу упрочнения:
- •10.2.2.1.Латуни
- •9.2.2.2.Бронзы
- •9.2.3. Магниевые сплавы
- •9.2.4. Оловянистые сплавы
- •9.2.5. Микроструктурный анализ цветных сплавов
- •9.2.5.1. Микроструктура сплавов на основе алюминия
- •9.2.5.2. Микроструктура сплавов на основе меди
- •9.2.5.3. Микроструктура сплавов на основе магния
- •9.3. Методика выполнения работы
- •9.4. Содержание отчета
- •9.5. Контрольные вопросы
- •9.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •9.8. Список литературы
- •10.2.1. Превращения при нагреве стали
- •10.2.2. Основные виды термообработки стали
- •10.2.3. Микроструктура углеродистой стали после отжига 2-го рода
- •10.3. Методика выполнения работы
- •10.4. Содержание отчета
- •10.5. Контрольные вопросы
- •10.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •10.8. Список литературы
- •Закалка и отпуск углеродистой стали
- •11.1. Цель работы
- •11.2. Приборы и материалы
- •11.3. Основные теоретические сведения
- •11.3.1. Закалка
- •Обработки стали
- •11.3. 2. Особенности мартенситного превращения
- •Аустенита доэвтектоидной стали (при непрерывном охлаждении более строгим является использование термокинетической диаграммы)
- •11.3.3. Отпуск стали
- •11.3.4. Особенности превращений при отпуске
- •11.3.5. Микроструктура углеродистой стали после закалки и отпуска
- •Закалки и высокого отпуска. Сорбит отпуска, х500
- •11.3.6. Практические рекомендации
- •Нормы нагрева углеродистой стали при термической обработке в лабораторных электрических печах
- •11.4. Методика выполнения работы
- •Изменение твердости и структура стали в зависимости от скорости охлаждения (охлаждающей среды) и температуры отпуска
- •Отпуска (б) на твердость стали 45
- •11.5. Содержание отчета
- •11.6. Контрольные вопросы
- •11.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •1.8. Список литературы
- •1. Назначение изделия
- •2. Условия работы изделия
- •3. Размер (сечение) изделия
- •4. Технология изготовления изделия
- •5. Экономичность
- •12.3. Задание для выполнения работы
- •Исходные данные по выбору марки легированной стали
- •12.4. Пример выбора марки стали
- •12.5. Критерии оценки работы обучающихся
- •12.6. Список литературы
- •Пластмассы
- •13.1. Цель работы
- •13.2.Краткие теоретические сведения
- •13.2.1. Состав пластмасс
- •13.2.2. Физико-механические свойства пластмасс
- •13.2.3. Классификация полимеров
- •13.2.4. Неполярные термопласты
- •13.2.5. Полярные термопластичные пластмассы
- •13.2.6. Термореактивные материалы
- •13.3. Порядок выполнения работы
- •13.4. Содержание отчета
- •13.5. Контрольные вопросы
- •13.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •13.7. Список литературы
- •Содержание
- •625000, Г. Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Г. Тюмень, ул. Киевская, 52.
Закалки и высокого отпуска. Сорбит отпуска, х500
11.3.6. Практические рекомендации
Для правильного проведения и отпуска углеродистой закалки стали необходимо выбрать режим, т.е. установить температуру нагрева, время нагрева и охлаждающую среду (скорость охлаждения).
Температура нагрева углеродистой стали под закалку определяется положением критических точек Ас1 и Ас3 на диаграмме железо-углерод. Для доэвтектоидных сталей обычно производят полную закалку с температуры нагрева t=AC3+(30-50°C).
Для заэвтектоидных сталей оптимальной температурой нагрева является t=AC1+(30-500C), т.е. производится неполная закалке. При охлаждении стали со скоростью большей Vкр структура будет состоять из мартенсита и вторичного (избыточного) цементита, который повышает твердость и износостойкость стали.
Время нагрева под закалку должно обеспечивать гомогенизацию аустенита. Общее время нагрева под закалку τн складывается из времени нагрева до необходимой температуры τ'н и времени выдержки при этой температуре τв. Время нагрева до необходимой температуры зависит от нагревающей способности среды, размеров, формы и способа укладки деталей в электрической печи и др. Для лабораторных электрических печей можно пользоваться нормами нагрева, приведёнными в табл.11.1, либо – еще более грубым приближением, выбирая время нагрева τ'н из расчета ~1 мин. на 1 мм сечения.
Таблица 11.1
Нормы нагрева углеродистой стали при термической обработке в лабораторных электрических печах
Температура нагрева в °С |
Время τ'н в мин. на сечение |
|||
круг |
квадрат |
пластина |
||
на 1 мм диам. |
на 1 мм толщины |
|||
600 |
2 |
3 |
4 |
|
700 |
1,5 |
2,2 |
3 |
|
800 |
1 |
1,5 |
2 |
|
900 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
|
1000 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
|
Время выдержки τв, необходимое для полного завершения превращения исходной структуры в аустенит и его гомогенизации, определяется как τ'н/4.
Скорость охлаждения и, как следствие, охлаждающая среда определяется, требуемой структурой стали.
После закалки в зависимости от уровня требуемых свойств проводят низкий, средний или высокий отпуск. Основными параметрами, определяющими режим отпуска, являются температура и время нагрева. Охлаждающая среда (обычно воздух) играет второстепенную роль.
11.4. Методика выполнения работы
11.4.1. Уясните цель работы.
11.4.2. Изучите особенности фазовых превращений при закалке и отпуске, структуру и свойства закаленной и отпущенной стали.
11.4.3. Изучите принципы выбора режимов закалки и отпуска углеродистой стали (температуры нагрева, времени нагрева, охлаждающей среды.
11.4.4. Выберите режим закалки углеродистой стали 45. Определите температуру нагрева под закалку стали 45, пользуясь диаграммой состояния железо - цементит, а также время нагрева, используя практические рекомендации настоящих методических указаний.
11.4.5. Выберите охлаждающую среду, применяемую на практике для закалки стали 45. Выбранные режимы занесите в табл.11.2.
Таблица 11.2