- •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
Задание 4. Выявление газовых пузырей, волокнистости стали методом глубокого травления
Готовый макрошлиф подвергнуть глубокому травлению в реактиве, состоящем из 500 мл соляной кислоты, 70 мл серной кислоты и 180 г воды, в течение 30-40 мин при температуре 95-100 ОС. После травления макрошлиф из ванны вынуть щипцами и промыть водой. Для осветления и более отчетливого выявления структуры поверхность макрошлифа протравить в 10-15%-ном водном растворе азотной кислоты, промыть водой и просушить. По выявленной макроструктуре описать выявленные макродефекты и оценить качество стали.
Задание 5. Выявление первичной кристаллической структуры алюминиевых сплавов
Макрошлиф литого алюминиевого сплава типа АЛ19 протравить в
10-15%-ном растворе едкого натра до образования на поверхности темной пленки. Промыть образец водой и осветлить в 50%-ном растворе азотной
кислоты. По выявленной макроструктуре дать описание дендритной структуры литого сплава.
Вопросы для самопроверки
Что такое макроскопический анализ?
Что такое макрошлиф?
Для каких целей применяют анализ макроструктуры?
3. Как выявляют ликвацию стали при анализе макроструктуры?
4. Как определяют глубину закаленного и цементованного слоя?
Структурный признак литого металла.
Макроструктура и макродефекты слитков спокойной и кипящей сталей.
Ликвация зональная и дендритная.
Макроструктура деформированной стали. Волокнистость. Анизотропия.
Макродефекты прокатанной стали: ликвация, осевые трещины, надрывы, расслоения, волосовины.
Флокены, их признаки и причины образования.
Изломы: камневидный, нафталинистый, шиферный, фарфоровидный, усталостный - их признаки и причины появления.
Каковы особенности структуры вязкого и хрупкого изломов?
Макростроение сварного шва, возможные его макродефекты.
Причины различной травимости упрочненного поверхностного слоя и сердцевины изделия.
Лабораторная работа 2 микроструктура углеродистых сталей и чугунов
Цель работы
Изучить микроструктуру углеродистых сталей и чугунов и их микродефекты по коллекции микрошлифов. Познакомиться с методикой приготовления микрошлифов, устройством и принципом работы оптического микроскопа.
Описание лабораторного оборудования и приборов
При выполнении лабораторной работы используют: металлографические микроскопы, коллекции микрошлифов, фотоснимки микроструктур и др.
Охрана труда
К работе на микроскопе допускаются студенты, ознакомившиеся с его устройством. Следить, чтобы не было оголенных проводов. Травление проводить в вытяжном шкафу, проявлять осторожность при пользовании реактивами.
Краткие сведения из теории
Микроскопический анализ - исследование внутреннего строения металлов и сплавов с помощью оптических или электронных микроскопов при увеличениях от 100 до 1000 и более раз. Методом микроскопического анализа изучают структуру и фазовый состав сплава, форму и размеры кристаллических зерен, выявляют микродефекты (крупнозернистость, неметаллические включения, мелкие трещины, раковины и т. д.), невидимые невооруженным глазом.
Основой сталей и чугунов является железо, которое при нагреве или охлаждении испытывает полиморфные (аллотропические) превращения, заключающиеся в изменении типа кристаллической решетки:
