5 Порядок виконання роботи:

1. Налагодити мікроскоп на збільшення від 200 до 500 разів.

2. Поставити по черзі мікро шліфи пропонованих кольорових спла­вів на предметний столик мікроскопа і розглянути їх.

3. Вивчити і замалювати мікроструктури.

4. Дати повну характеристику сплавам, зазначивши марку, хіміч­ний склад, обробку, властивості, використання.

5. На кожній замальованій мікроструктурі вказати фази і струк­турні складові.

6.Висновок

7. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Які сплави називають латунями, бонзами? Дайте характеристику цим сплавам.

2. Поясніть особливості термообробки алюмінієвих сплавів.

3. Дайте характеристику структурним утворенням у алюмінієвих спла­вах.

4. Дайте характеристику магнієвим сплавам.

5. Поясніть особливості будови антифрикційних сплавів.

8.Література:

1. Кузьмін Б.А, та інш. - Технологія металів та конструкційні мате­ріали, М. Машинобудування, 1989р. /рос. мовою/.

2. Самохоцький А, І. та інш. - Лабораторні роботи з металознавства і термічної обробки металів, М. Машинобудування,,1381р. /рос. мовою/.

Додаток

Практична робота №1

Тема: „Розбір діаграми стану залізовуглецевих сплавів”.

Мета: навчитися аналізувати діаграму стану сплавів у системі "залізо-цементит" з побудовою кривих охолодження.

Завдання: 1.-накреслити діаграму стану системи "залізо-цементит";

2.-зазначити і пояснити структурні складові у всіх галузях діаграми;

3.- побудувати криві охолодження для заданих сплавів:0,5%С, 2,5%С, 4,5%С /за варіантами/;

4.-проаналізувати перетворення, які відбуваються при охолодженні заданих сплавів.

Теоретичні повідомлення.

Діаграма стану сплавів залізо-цементит дає можливість вста­новити змінення у будові сплаву при його нагріванні або охолоджен­ні, визначити положення критичних точок, назву фаз і структурних складових.

Діаграма стану "залізо-цементитн складається із декількох галузей, утворених лініями діаграми /див. мал. 1/.

В залежності від швидкості охолодження сплави можуть знаходитися у стабільному або метастабільному стані. Перше з них найбільше стійке і утворюється в умовах повільного охолодження сплаву, при якому фазові перетворення встигають пройти повністю. В сплавах залізо-вуглець стабільний стан характеризується наявністю фази графіта, а ме­тастабільний - наявністю фази цементита.

Структурні складові і фази, характеризуючі твердий стан спла­вів, розташовані нижче лінії AHECF. У галузі HESG i QPG структура складається із однієї складової, відповідно аустеніта і феріта, кож­на з яких є фазою.

Інші галузі діаграми, характеризуючі твердий стан сплавів, є двохфазні. На діаграмі зазначені назви структурних складових.

Лінії діаграми відповідають полоненню критичних точок, а ос­танні - фазовим перетворенням, тобто кристалізації або плавлінню. Як­що критична точка розташована на/лінії PQ абоNH/ па похилій лінії, то сплав складається із двох фаз, якщо на горизонтальній лінії /PSK або ЕСF/, то сплав буде трьохфазним.

Похилі лінії діаграми відповідають фазовим перетворенням, які відбуваються при змінній температурі. Такі перетворення відображають­ся похилою ділянкою на кривій охолодження. Горизонтальні лінії діаг­рами показують фазові перетворення, які відбуваються пру постійній температурі. Останні відображаються на кривій охолодження горизонталь­ною ділянкою.

При охолодженні залізовуглецевих сплавів розрізнюють слідую­чі перетворення, які відбуваються при постійній температурі·

Евтектоїдне - при температурі, відповідній лінії PSK. Це пе­ретворення відбувається у твердому стані - фаза аустеніта концентра­ції точки S /С=О,8%/ розпадається з утворенням рівномірної механіч­ної суміші двох фаз: феріта концентрації точки Ρ /С=0,2%/ і цементи-та /С=6„67%/. Така механічна суміш називається перлітом. За результатом евтектоїдного перетворення ледебурит при температурах нижче 723°С складається із перліта і цементита.

Евтектичне - при температурі, відповідній лінії ЕСF. Із-ріди­ни, де концентрація вуглеця складає 4,3% при охолодженні утворюється евтектика, яка називається ледебуритом /аустеніт і цементит/

Приклад виконання практичного завдання.

Завдання: накреслити діаграму стану "залізо - цементит", пояснити структуру в окремих її галузях; побудувати криву охолод­ження для сплаву з 1,5%С, проаналізувати перетворення , які відбуваються при охолодженні цього сплаву.

Структурними складовими у системі залізо - цементит будуть:

д- залізо, аустеніт, феріт, перліт ледебурит, цементит.

У твердому стані залізо існує у двох модифікаціях :- залізо, при температурах від 1539°С до І400°С і нижче 9І0°С, і - залізо у інтервалі температур 910°- І393°С. Кристалева гратка - залізо –

об’ємноцентрований куб, а  - заліза - гранецентрований куб. З змінен-ням температури відбувається перетворення - заліза в  - залізо при нагріванні і  - заліза в  - залізо при охолодженні. Змінення кри-сталевої ґратки тягне за собою змінення властивостей заліза.

Феріт - твердий розчин упровадження вуглеця у  - залізо з мак­симальною місткістю вуглеця 0,02% при 723°С і 0,006% при нормальній температурі.

Аустеніт - твердий розчин упровадження вуглецю у  - залізо з максимальною місткістю вуглецю 2,14% при ІІ47°С і 0,8% при 723°С. При температурі нижче 723°С аустеніт або перетворюється у феріт при низькій місткості вуглецю, або розпадається на цементит і феріт, утворюючи перліт, при високої місткості вуглецю.

Цементит - хімічне з'єднання заліза з вуглецем. Має високу твердість, але крихкий. Температура плавління залежить від йoro складу і знаходиться у інтервалі 1260°- І600°С.

Перліт - це евтектоїд, який складається із двох Фаз - феріта і цементита. Утворюється перліт при температурі низче 723°С за резуль­татом розпаду аустеніта на феріт і цементит. Місткість вуглецю - 0,8%.

Ледебурит - це евтектика, яка складається із аустеніта і цементита. Утворюється при концентрації вуглецю 4,3% у діапазоні темпеpaтур 1147°С - 723С. При температурі нижче 723"С аустеніт перетво­рюється у перліт, і ледебурит складається із суміші перліта і цементита.

При охолодженні сплаву, який містить І,5%С відбуваються такі перетворення. При досягненні точки І, яка розташована на лінії чік-відус із рідкої фази починають утворюватися кристали аустеніту. Кри­сталізація закінчується у точці 2, яка розташована на лінії солідус, з утворенням структури аустеніта. Далі до точки 3 змінень у структу­рі не відбувається, аустеніт охолоджується. При досягненні точки З, яка розташована на лінії Έ3 , тобто розчиненості цементиту в аусте­ніті, відбувається виділення надлишкової фази - цементита вторинного Структура буде складатися із аустеніту і цементиту вторинного. У точ ці 4, яка розташована на лінії PSK, тобто лінії евтектоїдного перет­ворення, відбувається розпад аустеніту на феріто - цементитну суміш. Така суміш називається перлітом. Остаточно, структура з якою буде охолоджуватися сплав, складатиметься із перліта і цементита вторинне го.

Питання для самоперевірки.

1 Що означає стабільний і метастабільний стан сплавів?

2 Дайте характеристику структурним складовим сплавів системи "залізо - цементит".

3 Охарактеризуйте евтектичне і евтектоїдне перетворення у сплавах системи "залізо - цементит".

Рекомендована література:

Кузьмін Б.А. та інш. - Технологія металів та конструкційні

матеріали. М. Машинобудування, 1989р./рос. мовою,