- •Нижнетагильский технологический институт (филиал)
- •Материаловедение
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторая работа №1 «Макроанализ металлов и сплавов»
- •1. Сущность макроанализа
- •2. Приготовление макрошлифов для макроскопического исследования металлов
- •3. Выявление строения литой стали
- •5. Выявление волокнистости стали
- •4. Определение химической неоднородности серы
- •6. Макроанализ излома металла
- •Задание:
- •Лабораторая работа №2 «Микроанализ металлов и сплавов»
- •1. Сущность микроанализа
- •2. Приготовление микрошлифа
- •3. Устройство металлографического микроскопа
- •4. Осветительная система микроскопа
- •5. Исследование микроструктуры нетравленого образца
- •6. Исследование микроструктуры стали после травления шлифа
- •Задание:
- •Выводы из полученных результатов
- •Лабораторая работа №3 «Испытание на твердость по методу Бринелля»
- •1. Схема испытания твердости по методу Бринелля
- •2. Приборы для испытания на твердость по Бринеллю
- •3. Выбор диаметра шарика и нагрузки
- •4. Подготовка образца для испытания
- •5. Методика измерения отпечатка и определения твердости
- •Задание
- •Лабораторая работа №4 «Испытание на твердость по методу Роквелла»
- •1. Схема испытания и величина твердости по Роквеллу
- •2. Прибор Роквелла
- •3. Выбор нагрузки и наконечника
- •4. Подготовка образца для испытания
- •5. Контроль прибора
- •6. Подготовка прибора и проведение испытаний
- •Задание
- •Лабораторая работа №5 «Диаграмма состояния сплавов системы железо-углерод»
- •1. Структуры железоуглеродистых сплавов
- •2. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов
- •3. Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов
- •4. Изотермические превращения в железоуглеродистых сплавах
- •5. Стабильная и метастабильная диаграмма равновесия
- •6. Структурообразование в охлаждаемой стали с 0,4%
- •Задание:
- •Лабораторая работа №6 «Структура и свойства сталей в равновесном состоянии»
- •1. Равновесные состояния сплава
- •2. Зависимость свойств стали от содержания углерода
- •3. Структура и свойства стали в равновесном состоянии
- •3.1. Доэвтектоидные стали
- •3.2. Эвтектоидные стали
- •3.3. Заэвтектоидные стали
- •4. Классификация сталей по назначению и содержанию вредных примесей
- •Задания
- •Лабораторая работа №7 «Структура и свойства чугунов»
- •1. Классификация чугунов
- •2. Ковкий чугун
- •3. Серый чугун
- •4. Высокопрочный чугун
- •Задания
- •Лабораторая работа №8 «Инструментальные стали»
- •1. Характеристика инструментальных сталей
- •2. Классификация инструментальных сталей по свойствам
- •3. Нетеплостойкие стали
- •4. Полутелостойкие стали
- •5. Быстрорежущие стали (теплостойкие стали)
- •Задания
- •Лабораторая работа №9 «Термическая обработка сталей»
- •1. Сущность термической обработки
- •2. Отжиг
- •3. Нормализация
- •4. Закалка
- •5. Отпуск
- •Задание:
- •Лабораторая работа №10 «Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей»
- •1. Классификация сталей
- •2. Маркировка сталей по Российским стандартам
- •2.1. Углеродистые стали обыкновенного качества
- •2.2. Углеродистые конструкционные качественные стали
- •2.3. Инструментальный углеродистые стали
- •2.4. Легированные стали
- •2.5. Автоматные стали
- •2.6. Сталь углеродистая и легированная рессорно-пружинная
- •2.7. Сталь подшипниковая
- •2.8. Сталь инструментальная легированная
- •2.9. Сталь инструментальная быстрорежущая
- •Задание
- •Лабораторная работа №11 «Классификация сталей по Зарубежным стандартам»
- •1 Общие сведенья
- •2 Маркировка сталей по Евронормам (eu)
- •2.1 Маркировка по признаку физических характеристик
- •2.2 Маркировка по признаку химического состава
- •3 Маркировка сталей по национальному стандарту Франции
- •4 Маркировка сталей по национальному стандарту Германии
- •5 Маркировка сталей по национальным стандартам сша
- •6 Маркировка сталей по национальным стандартам Японии (jis – Japanese Industrial Standart)
- •7 Маркировка сталей по национальным стандартам Италии
- •8 Маркировка сталей по национальным стандартам Великобритании
- •9 Маркировка сталей по национальным стандартам Швеции
- •1. Материалы, применяемые в транспортном машиностроении
- •1.1. Основные элементы микроструктуры стали и чугуна
- •Атлас введение
- •1.2. Характеристика материалов (структура и свойства) Сталь Ст3кп
- •Сталь 09г2
- •Сталь 38хс
- •Сталь 30хгса
- •Сталь 32х06л
- •Сталь 60с2
- •Сталь 18х2н4ма
- •Сталь 20гфл
- •Сталь 12х18н10т
- •Серый чугун сч 20
- •Ковкий чугун кч 30-6 Назначение - разнообразные тонкостенные (до 50 мм) деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках, — фланцы, муфты, картеры, ступицы и др.
- •Антифрикционный чугун асч-1
- •Высокопрочный чугун вч 40-5
- •Маслотный чугун
- •2. Дефекты в металлопрокате
- •Раскатанный газовый пузырь
- •3. Дефекты сварных соединений
- •4. Дефекты литья
- •5. Некондиционные структуры
- •Библиографический список
Введение
Среди общетехнических дисциплин, изучаемых студентами машиностроительных ВУЗов, именно «Материаловедение» («Металловедение») требует самого серьезного подхода к проведению лабораторного практикума. Традиционно проведению лабораторных работ отводили количество часов, соизмеримое (и даже равное) теоретическому курсу. Такой подход оправдан, и он требует серьезного методического выражения. Однако, если учебные пособия по теоретическому курсу (таких известных ученых, как Ю.М. Лахтин, А.П. Гуляев, Ю.П. Солнцев и др.) являются прекрасными образцами вузовских учебников, то литература к лабораторному практикуму представлена довольно бледно (речь идет не о подготовке специалистов-металловедов, но о многочисленных машиностроительных и технологических специальностях).
На наш взгляд (и так сложилась практика обучения) наиболее приемлемыми является для указанных специальностей лабораторный практикум авторов Худокормовой Р.Н. и других «Материаловедение». Это пособие содержит материалы по целому ряду лабораторных работ и используются в течении последних 15 лет, как единственное, наиболее приемлемое пособие.
Однако, на наш взгляд, количество предлагаемых лабораторных работ следовало бы расширить. Необходимо ввести дополнительно следующие темы лабораторных работ, обеспечивающих практический навык будущих специалистов в условиях машиностроительного производства:
1. Необходимы лабораторные работы по оценке качества металлопродукции. Если методы оценки прочности и пластичности при растяжении и разрыве образца (так называемые разрушающий контроль) обеспечивается отдельной работой в курсе «Сопротивления материалов», то методы неразрушающего контроля – контроля твердости – хотя бы две работы – метод Бринелля и метод Роквелла необходимо ввести в число обязательных.
2. Необходима дополнительная работа по изучению нормативной документации на конструкционные и инструментальные материалы. Опыт показывает, что ограничиваясь в изучении специальных сталей только лекционными занятиями, будущие специалисты (машиностроители и т.д.) не умеют работать с нормативными материалами (ГОСТы, ОСТы, с ТУ и т.д.).
3. В связи с интеграцией на европейский и мировой рынки будущим специалистам необходимо ориентироваться в обозначениях материалов по стандартам Европы, а также национальных – Англии, Германии, Франции и т.д.
4. При изучении курса необходимо, помимо общих вопросов, ориентировать студентов на изучение материалов конкретных отраслей и базовых предприятий. Например – в НТИ (ф) УрФУ – это ВПО «Уралвагонзавод», ОАО «НТМК», для чего необходимы дополнительные справочные материалы, содержащие информацию о сталях и чугунах, применяемых на данных предприятиях. Специальный атлас «Конструкционные материалы в транспортном машиностроении» содержит сведения о применяемости, структурах и свойствах ряда железоуглеродистых сплавов – сталей и чугунов, которые используются на предприятиях Нижнего Тагила, для изготовления различных видов транспорта (вагонов, тракторов и т.д.).
5. Помимо этого были внесены некоторые изменении в традиционные лабораторные работы: Макроанализ металллов и сплавов, Микроанализ металлов и сплавов, Диаграмма состояния сплавов системы железо-углерод, Структура и свойства стали в равновесном состоянии, Структура и свойства чугунов, Инструментальные стали, Термическая обработка стали.
Настоящий сборник содержит лабораторные работы для студентов машиностроительных специальностей.
