
- •Лабораторная работа № 1 макроскопический и Микроскопический анализ металлов и сплавов
- •Порядок выполнения работы:
- •Методические пояснения к выполнению работы
- •Травители и режимы травления для различных материалов
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 кристаллизация металлов
- •Порядок выполнения работы
- •Методические пояснения к выполнению работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 пластическая деформация и рекристаллизация металлов
- •Порядок выполнения работы
- •Методические пояснения к выполнению работы
- •Структура двойных сплавов
- •Методические пояснения к работе Диаграмма эвтектического типа Al-Si
- •Диаграмма эвтектического типа Al-Сu.
- •Диаграмма перитектического типа Sn-Sb
- •Взаимосвязь структуры и свойств сплавов
- •Контрольные вопросы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 диагарамма состояния Fе-c (Fe-Fe3c)
- •Порядок выполнения работы:
- •Методические указания к выполнению работы
- •Классификация сталей
- •Маркировка сталей
- •- Заэвтектические (более 4,3% с);
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 6 закалка и отпуск углеродистых сталей
- •Порядок выполнения работы:
- •Методические указания к выполнению работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 7 термическая обработка легированных сталей
- •Порядок выполнения работы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 структура титана и его сплавов
- •Порядок выполнения работы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Взаимосвязь структуры и свойств сплавов
В зависимости от состава и строения (структуры) сплавы различаются по свойствам и подразделяются на деформируемые и литейные. По диаграмме состояний можно ориентировочно оценить свойства и составить классификацию сплавов.
На рисунке 15 представлена схема диаграммы состояния Al- компонент B. Сплавы – твердые растворы, например, на основе алюминия, обладают свойствами, близкими к свойствам алюминия, т.к. у твердых растворов сохраняется кристаллическая решетка металла–растворителя. Поэтому твердые растворы наиболее пластичны, хорошо деформируются.
Интерметаллические соединения ( или ), имея другую, чаще сложную кристаллическую решетку обладают высокой твердостью и хрупкостью.
|
Рис. 15. Схема диаграммы состояния Al - B. |
Сплавы с содержанием компонента В меньше, чем а% (предельное содержание компонента В в твердом растворе на основе алюминия) обладают наибольшей пластичностью, следовательно, хорошо деформируются при обработке давлением (прессование, прокатка, ковка). Сплавы, кристаллизующиеся с образованием эвтектики, обладают пониженной пластичностью, и при некотором количестве эвтектики обработка давлением для них становится неосуществимой.
Наилучшими литейными свойствами обладают сплавы, близкие по составу к эвтектическому (е%, В) (рис. 15).
Сплавы делятся также на: термически неупрочняемые и термически упрочняемые. Термическое упрочнение обусловлено фазовыми превращениями в твердом состоянии.
Сплавы, содержащие компонент В в количестве, не превышающем а0%, являются термически неупрочняемыми (рис. 15).
В этих сплавах твердый раствор охлаждается от линии солидус до комнатной температуры без каких-либо фазовых превращений. Эти сплавы характеризуются небольшой прочностью, высокой пластичностью и хорошей коррозионной стойкостью. Единственным способом упрочнения таких сплавов является холодная пластическая деформация. Сплавы, в которых содержание компонента В превышает а0%, являются термически упрочняемыми сплавами. Они характеризуются высокой прочностью после упрочняющей термической обработки и применяются для изготовления наиболее нагруженных деталей.
Однофазные твердые растворы - наиболее пластичные, обладают повышенной вязкостью и поэтому очень плохо обрабатываются резанием (на токарных, строгальных и прочих станках).
Двухфазные сплавы, в которых кроме твердого раствора имеются кристаллы эвтектики с содержанием , и других фаз на основе интерметаллических соединений, обладают повышенной прочностью и некоторой хрупкостью, что обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием.
Требования к отчету
Отчет должен содержать: название и цель работы, порядок выполнения работы, все пункты порядка работы и выводы.
Контрольные вопросы
Какова природа фаз?
Определение эвтектического превращения в сплавах.
Определение фазового состава и структуры сплавов по диаграмме состояния.
Определение весовых количеств фаз и структурных составляющих.
Лабораторная работа № 4
термическая обработка алюминиевых сплавов
Цель работы: изучить классификацию и назначение основных видов термической обработки алюминиевых сплавов, закономерности изменения структуры и свойств и выбор режимов упрочняющей термической обработки.
Порядок выполнения работы
Образцы сплавов Д16, АК4-1 и В95 нагреть до температур от 350, 400, 450, 470, 500, 530 и 560С и после 20-минутной выдержки закалить в воде. Измерить твердость по Бринеллю НВ/5/250 закаленных образцов, данные занести в таблицу 5.
Построить график зависимости твердости от температуры закалки. Дать объяснение характеру полученной зависимости.
Образцы сплавов Д16, АК4-1 и В95 закаленных с оптимальных температур подвергнуть старению в течение часа при 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220С и 240С. Измерить твердость искусственно состаренных образцов, данные занести в таблицу 6.
Построить график зависимости твердости от температуры старения. Дать объяснения характеру полученной зависимости.
Таблица 5
Сплав |
НВ до закалки (после отжига) |
НВ после закалки, кг/мм2 |
||||||
350 |
400 |
450 |
470 |
500 |
530 |
560 |
||
Д16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
АК4-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
В95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6
Сплав |
в, МПа после закалки |
в после старения |
|||||||
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
||
Д16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АК4-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|