- •Лабораторний практикум
- •Ткм та матеріалознавсТво
- •6.050503 – «Машинобудування»,
- •6.070106 – «Автомобільний транспорт»
- •Залізовуглецеві сплави та їх мікроскопічне дослідження
- •1.1. Прилади та матеріали
- •1.2. Порядок виконання роботи
- •1.3. Загальні відомості
- •1.3.1. Компоненти, фази та структурні складові залізовуглецевих сплавів
- •1.3.2. Метастабільна діаграма Fе-Fе3с
- •1.3.3. Визначення вмісту вуглецю за мікроструктурою доевтектоїдної та заевтектоїдної вуглецевої сталі
- •1.3.4. Вуглецеві сталі
- •1.3.5. Класифікація сталей за призначенням. Маркування сталей
- •Від вмісту вуглецю
- •1.4. Методичні вказівки
- •1.5. Зміст протоколу
- •1.6. Питання для самоперевірки
- •1.7. Рекомендована література
- •Вивчення мікроструктури чавунів
- •2.1. Прилади та матеріали
- •2.2. Порядок виконання роботи
- •2.3. Загальні відомості
- •2.3.1. Білі чавуни
- •А) доевтектичний 2,9 %с (×150); б) евтектичний 4,3 %с (×200); в) заевтектичний 5,5%с (×150)
- •2.3.2. Половинчасті чавуни
- •2.3.3. Сірі чавуни
- •Ферит – білі зерна.
- •2.3.4. Високоміцний чавун (дсту 3925-99)
- •2.3.5. Ковкий чавун (гост 1215-85)
- •Ферит – білі зерна, перлит – темні ділянки.
- •2.3.6. Чавун з вермикулярним графітом (чвг, дсту 3926-99)
- •2.4. Методичні вказівки
- •2.5. Зміст протоколу
- •2.6. Питання для самоперевірки
- •2.7. Рекомендована література
- •3.1. Прилади та матеріали
- •3.2. Порядок виконання роботи
- •3.3. Загальні відомості
- •Переохолодженого аустеніту сталі у8
- •3.4. Методичні вказівки
- •І термокінетична діаграма з даними швидкості охолодження при гартуванні (б)
- •3.5. Зміст протоколу
- •3.6. Питання для самоперевірки
- •3.7. Рекомендована література
- •Вплив масової частки вуглецю в сталі на її твердість після гартування
- •4.1. Прилади та матеріали
- •4.2. Порядок виконання роботи
- •4.3. Загальні відомості
- •4.4. Методичні вказівки
- •Вуглецю в сталі
- •4.5. Зміст протоколу
- •4.6. Питання для самоперевірки
- •Вивчення структури, властивостей та призначення легованих сталей і твердих сплавів
- •5.1. Прилади та матеріали
- •5.2. Порядок виконання роботи
- •5.3. Загальні відомості
- •Вплив легуючих елементів на структуру та властивості сталей
- •5.3.2. Маркування легованих сталей
- •5.3.3. Класифікація легованих сталей
- •5.3.4. Конструкційні леговані сталі
- •5.3.5. Інструментальні леговані сталі
- •5.3.6. Штампові сталі
- •5.4. Методичні вказівки до виконання роботи
- •5.5. Зміст протоколу
- •5.6. Питання для самоперевірки
- •5.7. Рекомендована література
- •6.3.1. Деформовані алюмінієві сплави
- •6.3.3. Ливарні алюмінієві сплави
- •6.4. Методичні вказівки до виконання роботи
- •6.5. Зміст протоколу
- •6.6. Питання для самоперевірки
- •6.7. Рекомендована література
- •(Справа): а) лита; б) деформована та відпалена.
- •Після гартування і старіння (х250).
- •7.4. Методичні вказівки до виконання роботи
- •7.5. Зміст протоколу
- •7.6. Питання для самоперевірки
- •7.8. Рекомендована література
- •8.3.1. Антифрикційні чавуни
- •8.3.3. Цинкові підшипникові сплави
- •8.3.4. Алюмінієві підшипникові сплави
- •8.3.5. Кальцієві бабіти
- •8.3.6. Олов’янисті бронзи
- •8.3.7. Свинцеві бронзи
- •8.4. Методичні вказівки
- •8.5. Зміст протоколу
- •8.6. Запитання для самоперевірки
- •8.7. Рекомендована література
- •Словник основних термінів
- •Додаток а Правила техніки безпеки при виконанні лабораторних робіт із дисципліни “ткм та матеріалознавство”
- •Додаток б Мікроструктура сталей
- •Література
8.3.5. Кальцієві бабіти
ГОСТ 1209-90 визнає дві марки кальцієвих бабітів БК1, який містить 0,85-1,15 % Ca; 0,6-0,9 % Na; свинець – все інше, БК2-містить 0,35-0,55 %Ca; 0,25-0,50 % Na; 1,5-2,5 % Sn; 0,04-0,09 % Mg; свинець – все інше.
Ці бабіти використовують в залізничному транспорті. Кальцій утворює з свинцем хімічну сполуку Pb3Ca, яка надає твердість структурі, а натрій знаходиться в свинці в твердому розчині і зв’язує в'язку основу. Кальцієвому бабіту властиве старіння: протягом декількох днів після заливки його твердість збільшується, а лінійні розміри зменшуються. Кальцієвий бабіт має менший опір зносу, а також має меншу антифрикційність і крихкість порівняно з високо олов’яним бабітом, хоча його твердість і питома температура плавлення (325ºС) достатньо висока.
Великими недоліками кальцієвого бабіту є його окислення, погане приставання і важка заливка.
Олово добавляється в бабіт БК2 для зменшення його окислення, а магній – як модифікатор. В корінних і шатунних підшипниках автомобілів і тракторів бабіт БК не застосовується.
8.3.6. Олов’янисті бронзи
Для підшипників при великих тисках застосовуються бронзи. Внаслідок великого температурного інтервалу між початком і кінцем затвердіння олов’янисті бронзи піддаються сильній дендритній ліквації. Структура підшипникової олов’янистої бронзи ГОСТ 613-79 складається з темних і мяких олов’яних дендритів - твердого розчину, який має мідь, і світлих твердих міждендритних проміжків, які має олово, з проміжками евтектоїду.
При обертанні валу в підшипнику в’язка частина структури матеріалу підшипника зношується швидше. В місцях зносу розташований шар мастила, яке змащує тверду фазу структури, це знижує коефіцієнт тертя та зношення деталі. Олов’яниста бронза з зернистою структурою, яка зазнає термічну дію, втрачає антифрикційні властивості і непридатна для підшипників, так як відпал зменшує ліквацію і призводить до однофазової структури. Добавка свинцю в олов’янисті бронзи значно покращує якість їх як підшипникових матеріалів. Таким сплавом є, наприклад, олов’яниста бронза марки Бр0С5-25, яка містить 70 % Cu, 25 % Pb і 5 % Sn.
8.3.7. Свинцеві бронзи
Свинцеві бронзи мають високі антифрикційні властивості, завдяки чому їх використовують у навантажених підшипниках ковзання (опорні та шатунні підшипники потужних турбін, авіадвигунів, дизелів тощо), які працюють при великих питомих тисках (250…300 кгс/см²) та підвищених колових швидкостях (8…10 м/с). Це пояснюється тим, що їх теплопровідність у 4 рази більша, ніж у олов’янистих бронз, та в 6 разів вища, ніж у бабітів, тому вони витримують значно більшу температуру нагрівання (до 300…320 0С), що важливо для швидкохідних машин.
Існують дві групи свинцевих бронз: подвійні з 30…50 % свинцю та леговані оловом і нікелем. Але останні входять у твердий розчин на основі міді, підвищують його механічні й антикорозійні властивості, тому й для них можна користуватися діаграмою стану системи мідь-свинець. Лише при вмісті олова більше 7 % у структурі сплаву може з’явитися евтектоїд (+), і треба користуватися потрійною діаграмою стану мідь-свинець-олово.
Остаточна структура сплаву (див. рис. 7.4) складається із світлих зерен міді та темних ділянок евтектики, яка є практично чистим свинцем (99,98 % Pb). Так само кристалізується й сплав БрОС5-25.
Суттєвим недоліком є їх схильність до ліквації за густиною (густина міді - 8,96; свинцю – 11,34 г/см³): на перших двох етапах кристалізації, коли кристалізується близько 90 % міді , збагачена свинцем рідина (92,6 %) відтісняється зернами міді, що ростуть, і концентруються відокремленими ділянками у вигляді крупних скупчень свинцю. При цьому погіршуються антифрикційні властивості сплаву.
Боротьба із ліквацією полягає у прискореному охолодженні (водою) сталевої вкладки підшипника в інтервалі температур формування первинної структури сплаву.
Подвійна свинцева бронза має невисокі механічні властивості і використовується лише для заливання сталевих вкладок підшипника. Леговані бронзи мають міцнішу основу (- твердий розчин) і можуть використовуватися без сталевих вкладок.