11.2 Материалы, оборудование и принадлежности

Для выполнения работы необходимы: микроскоп, коллекция микрошлифов различных чугунов, спирт, вата, фильтровальная бумага, реактив для травления (4%-й раствор азотной кислоты в спирте).

11.3 Ход работы

Изучение структуры чугунов начинают с нетравленых образцов для оценки формы и размеров графитных включений. Металлическая основа – ярко-белая, графит выглядит в виде включений темного цвета.

Далее изучают микроструктуру шлифов после травления в 4%-м спиртовом растворе азотной кислоты Следует иметь в виду, что на черно-белых изображениях перлит будет выглядеть в виде темных (серых) зерен, а феррит и цементит – белых. В действительности зерна перлита имеют коричневый цвет, феррита – желтый, цементита – ярко-белый.

Зарисовать и охарактеризовать наблюдаемые структуры в порядке, указанном преподавателем, сопровождая зарисовки заключениями. В заключениях необходимо указать форму графитных включений, структуру металлической основы, название чугуна и увеличение, при котором рассматривалась микроструктура.

11.4 Содержание отчета

Отчет должен содержать: название работы, ее цель и краткие теоретические сведения с указанием всех видов чугунов, зарисовки микроструктур просмотренных шлифов с заключениями.

Лабораторная работа № 13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АУСТЕНИТНОГО ЗЕРНА В СТАЛИ

13.1 Цель работы

Изучить методы выявления аустенитного зерна в стали, определить наследственное зерно конструкционных и инструментальных сталей.

13.2 Короткие теоретические сведения

При нагревании доэвтектоидной стали в интервале температур от Ас₁ до Ас₃ (для заэвтектоидных сталей до Асm) образуется аустенит из феритно-перлитной (для заэвтектоидных сталей – перлитно-цементитной) смеси. При незначительном перегреве (20...З0 С°) выше точки Ас₃ (для заэвтектоидных сталей выше Асm) образуется большое количество мелких (начальных) зерен аустенита. Дальнейшее нагревание сопровождается ростом аустенитного зерна. Интенсивность роста зерна в стали при ее перегреве зависит от химического состава, а также от металлургических факторов, в частности от способа раскисления. Стали, в которых аустенитное зерно растет уже при незначительном перегреве выше критических температур, называются наследственно грубозернистыми. Стали, в которых зерно интенсивно растет только при значительном перегреве, называются наследственно мелкозернистыми.

Наследственное зерно характеризует способность к росту зерна аустенита. Зерно, которое имеет сталь в результате нагрева до определенной температуры, называют действительным зерном. Наследственное зерно является технологической характеристикой и определяется специальными методами. В зависимости от химического состава сталей существует несколько способов выявления наследственного зерна в стали: - для малоуглеродистой стали размер зерна определяют по карбидной сетке, которая образуется на границе зерен аустенита при науглероживании

(метод цементации); - для легированной и среднеуглеродистой стали размер зерна определяется по сетке окислов, которые образуются в процессе окисления (метод окисления); - для доэвтектоидной стали - по сетке феррита на границе бывшего

аустенитного зерна при охлаждении (метод нормализации). Величину зерна определяют под микроскопом одним из следующих методов:

а) визуальным сравнением видимых под микроскопом зерен с эталонными изображениями шкал; б) подсчетом количества зерен, которые приходятся на единицу поверхности шлифа; в) измерением среднего условного диаметра зерен или количества зерен в 1 мм² .