- •МАтериаловедение
- •Введение
- •Изучение процесса кристаллизации
- •1.3.2. Типы кристаллических решеток
- •1.3.3. Полиморфизм металлов
- •1.3.4. Анизотропия свойств металлов
- •1.3.5. Процесс кристаллизации
- •1.3.6. Строение слитка
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Содержание отчета
- •1.6. Контрольные вопросы
- •1.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •1.8. Список литературы
- •2.4. Порядок проведения работы
- •2.4.1. Подготовка к испытанию
- •2.4.2. Проведение испытаний
- •2.4.3. Определение характеристик прочности
- •Пропорциональности по диаграмме растяжения
- •2.4.4.Определение характеристик пластичности
- •Относительного сужения
- •Протокол испытаний на растяжение
- •2.5. Содержание отчета
- •2.8. Рекомендуемые материалы образцов
- •2.6. Контрольные вопросы
- •2.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •1.9. Список литературы
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Приборы и материалы
- •3.3. Краткие теоретические сведения
- •2 И 3 смешанный; 4 - вязкий. Б) микрофрактограммы (слева на право) вязкого (чашечный), хрупкого (ручьистый), интеркристаллитного хрупкого излома (х5000)
- •Зависимости от температуры
- •3.3.1. Определение ударной вязкости при испытаниях на ударный изгиб по гост 9454-78
- •А) образец с u-образным надрезом; б) образец с V-образным надрезом; образец с t-образным надрезом
- •Стандартные образцы на ударный изгиб по гост- 9454-78 (размеры в мм)
- •3.4. Определение порога хладоломкости
- •3.5. Фрактографические способы определения критической температуры хрупкости (ктх) стали
- •Установка
- •3.5.1.Устройство и принцип действия маятникового копра мк-30а
- •3.6. Порядок проведения работы:
- •3.6.1. Определение ударной вязкости
- •3.6.2. Определение порога хладноломкости
- •3.7. Содержание отчета
- •3.8. Контрольные вопросы
- •3.9. Критерии оценки работы обучающихся
- •3.9. Список литературы
- •4.3.1. Измерение твердости по Бринеллю
- •4.2.2. Измерение твердости по Роквеллу
- •Условия испытаний по Роквеллу
- •4.3.3. Измерение твердости по Виккерсу
- •Измерительного микроскопа: а, б, в - различные этапы измерения
- •4.3.Порядок выполнения работы
- •Значения твердости по Виккерсу hv в зависимости от диагонали
- •4.4. Методика выполнения работы
- •Характеристика используемых методов измерения твердости
- •Результаты измерения твердости
- •4.5. Содержание отчета
- •Ориентировочный перевод значений твердости, определяемой различными методами
- •4.6. Контрольные вопросы
- •4.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •4.8. Список литературы
- •5.1. Цель работы:
- •5.2. Основные теоретические сведения
- •5.2.1. Правило фаз
- •Характеристика структурных составляющих железоуглеродистых сплавов (сталей и чугунов)
- •Фазовые превращения в точках по диаграмме железо-цементит
- •5.2.2. Построение кривой кристаллизации заданного сплава
- •5.2.3.Определение химического состав фаз и их количество в структуре сплава
- •Например:
- •Сплав содержит 0,7 % углерода
- •5.3. Методика выполнения работы
- •5.4. Содержание отчета
- •Исходные данные для анализа процесса кристаллизации железоуглеродистых сплавов в равновесных условиях
- •5.5. Контрольные вопросы
- •5.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •5.7. Список литературы
- •Микроструктура чугуна
- •6.1. Цель работы
- •6.2. Основные теоретические представления
- •6.3. Микроструктурный анализ чугуна
- •6.3.1. Микроструктура белого чугуна
- •Ледебурит и первичный цементит, х350
- •6.3.2. Микроструктура серого чугуна
- •6.3.3. Микроструктура ковкого чугуна
- •6.3.4. Микроструктура высокопрочного чугуна
- •6.4. Методика выполнения работы
- •6.5. Содержание отчета
- •6.6. Контрольные вопросы
- •6.7.Критерии оценки работы обучающихся
- •6.8. Список литературы
- •Микроструктура углеродистой стали
- •7.1. Цель работы
- •7.2. Основные теоретические сведения
- •7.2.1. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей
- •7.2.2. Классификация сталей
- •По химическому составу:
- •По качеству:
- •По степени раскисления:
- •7.2.3. Стали углеродистые и их маркировка
- •7.2.4. Микроструктурный анализ углеродистой стали в отожженном состоянии
- •7.2.4.1. Микроструктура доэвтектоидной углеродистой стали
- •7.2.4.2. Микроструктура эвтектоидной углеродистой стали
- •7.2.4.3. Микроструктура заэвтектектоидной углеродистой стали
- •7.2.5. Микроструктура стали с зернистым перлитом
- •7.2.6. Видманштеттова структура (микроструктура) стали
- •7.4.Содержание отчета
- •7.5. Контрольные вопросы
- •7.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •7.7. Список литературы
- •Микроструктура легированной стали
- •8.1. Цель работы
- •8.2. Основные теоретические сведения
- •8.2.1. Влияние легирующих элементов на свойства стали
- •8.2.2. Маркировка легированных сталей
- •8.2.3. Классификация легированной стали по равновесной структуре
- •8.2.4. Классификация легированной стали по структуре после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния
- •8.2.5. Микроструктура легированных сталей в равновесном состоянии
- •Пластинчатый перлит, х 600
- •Вторичные карбиды округлой формы), х 600
- •Класса марки э42. Феррит х 600
- •8.2.6. Микроструктура легированных сталей после охлаждения на воздухе, из аустенитного состояния
- •Остаточный аустенит, х 600.
- •8.3. Методика выполнения работы
- •8.4. Содержание отчета
- •8.5. Контрольные вопросы
- •8.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •8.7. Список литературы
- •Микроструктура цветных сплавов
- •9.1. Цель работы
- •9.2. Основные теоретические представления
- •9.2.1.Алюминевые сплавы
- •2.По способности упрочняться термической обработкой:
- •3.По свойствам:
- •Алюминий – легирующий элемент
- •9.2.1.1.Деформируемые алюминиевые сплавы
- •Сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
- •9.2.1.2. Алюминиевые литейные сплавы
- •9.2.2.Медные сплавы
- •1. По химическому составу:
- •3. По способу упрочнения:
- •10.2.2.1.Латуни
- •9.2.2.2.Бронзы
- •9.2.3. Магниевые сплавы
- •9.2.4. Оловянистые сплавы
- •9.2.5. Микроструктурный анализ цветных сплавов
- •9.2.5.1. Микроструктура сплавов на основе алюминия
- •9.2.5.2. Микроструктура сплавов на основе меди
- •9.2.5.3. Микроструктура сплавов на основе магния
- •9.3. Методика выполнения работы
- •9.4. Содержание отчета
- •9.5. Контрольные вопросы
- •9.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •9.8. Список литературы
- •10.2.1. Превращения при нагреве стали
- •10.2.2. Основные виды термообработки стали
- •10.2.3. Микроструктура углеродистой стали после отжига 2-го рода
- •10.3. Методика выполнения работы
- •10.4. Содержание отчета
- •10.5. Контрольные вопросы
- •10.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •10.8. Список литературы
- •Закалка и отпуск углеродистой стали
- •11.1. Цель работы
- •11.2. Приборы и материалы
- •11.3. Основные теоретические сведения
- •11.3.1. Закалка
- •Обработки стали
- •11.3. 2. Особенности мартенситного превращения
- •Аустенита доэвтектоидной стали (при непрерывном охлаждении более строгим является использование термокинетической диаграммы)
- •11.3.3. Отпуск стали
- •11.3.4. Особенности превращений при отпуске
- •11.3.5. Микроструктура углеродистой стали после закалки и отпуска
- •Закалки и высокого отпуска. Сорбит отпуска, х500
- •11.3.6. Практические рекомендации
- •Нормы нагрева углеродистой стали при термической обработке в лабораторных электрических печах
- •11.4. Методика выполнения работы
- •Изменение твердости и структура стали в зависимости от скорости охлаждения (охлаждающей среды) и температуры отпуска
- •Отпуска (б) на твердость стали 45
- •11.5. Содержание отчета
- •11.6. Контрольные вопросы
- •11.7. Критерии оценки работы обучающихся
- •1.8. Список литературы
- •1. Назначение изделия
- •2. Условия работы изделия
- •3. Размер (сечение) изделия
- •4. Технология изготовления изделия
- •5. Экономичность
- •12.3. Задание для выполнения работы
- •Исходные данные по выбору марки легированной стали
- •12.4. Пример выбора марки стали
- •12.5. Критерии оценки работы обучающихся
- •12.6. Список литературы
- •Пластмассы
- •13.1. Цель работы
- •13.2.Краткие теоретические сведения
- •13.2.1. Состав пластмасс
- •13.2.2. Физико-механические свойства пластмасс
- •13.2.3. Классификация полимеров
- •13.2.4. Неполярные термопласты
- •13.2.5. Полярные термопластичные пластмассы
- •13.2.6. Термореактивные материалы
- •13.3. Порядок выполнения работы
- •13.4. Содержание отчета
- •13.5. Контрольные вопросы
- •13.6. Критерии оценки работы обучающихся
- •13.7. Список литературы
- •Содержание
- •625000, Г. Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Г. Тюмень, ул. Киевская, 52.
2. Условия работы изделия
а) Величина нагрузки и характер нагружения определяют требования по механическим свойствам; обычно они указаны в задании – чаще прочность (σ В или σ0,2) и твердость (HRC; НВ; НV).
Величина твердости зависит от содержания углерода в стали и вида (температуры) отпуска. Максимальной твердости 60…65 HRC соответствует низкий (≈200 °С) отпуск стали, содержащей ≥ 0,8 % С. Это инструментальные стали (для режущего, измерительного, холодноштампового инструмента) или цементованные низкоотпущенные детали (из цементуемых низкоуглеродистых сталей), поверхностный слой которых содержит такое же количество углерода.
Величина прочности (σВ) в заданиях указывается обычно для ответственных (нагруженных) деталей, изготавливаемых из качественных углеродистых и легированных сталей, обязательно упрочняемых путем закалки и отпуска. Вспомним, что окончательная структура и свойства (в частности σВ) стали зависят от температуры отпуска. Стали применяемые для разных групп однотипных изделий проходят присущий им вид отпуска (цементуемые - низкий, улучшаемые - высокий, рессорно-пружинные - средний виды отпуска), формирующий необходимый комплекс механических свойств. Все сведения по химическому составу, режимам термической обработки и механическим свойствам основных групп конструкционных сталей обычно приводятся в учебной литературе в виде сводных таблиц (см., приложение)поэтому, если группа сталей по назначению определена, величина σВ поможет выбрать конкретную марку (и режим термической обработки) стали.
Характер нагружения также является подсказкой в выборе марки стали и режима термической обработки. Динамические (ударные) нагрузки способствуют охрупчиванию материала. Поэтому соответствующие детали должны обладать повышенной ударной вязкостью и пластичностью. Известно, что эти характеристики улучшаются с уменьшением содержания углерода в стали и повышением температуры отпуска. Отсюда для таких деталей (валы, рычаги, ответственный крепеж и т.п.) должны применяться стали с содержанием углерода не выше 0,3…0,5 % после высокого отпуска.
б) Особые условия работы
В основном это температура эксплуатации изделия и химическая активность окружающей среды – они определяют требования по особым физико- механическим свойствам.
Если в задании идет речь об эксплуатации нагруженных деталей машин при t > 600°С (например, лопатки турбин), то это жаропрочные легированные стали и сплавы.
Если требуется выбор материала для инструмента, нагревающегося при работе до t ≤ 600 °С, то это могут быть штамповые стали для горячего деформирования металла (молотовые штампы, пресс-формы для литья под давлением) либо теплостойкие быстрорежущие стали и твердые сплавы на карбидной основе (рабочая t = 800…900 °С), используемые для режущего инструмента.
Для изделий, работающих в химически агрессивных средах, очевидно, нужны коррозионностойкие (нержавеющие) стали.