- •Лабораторний практикум
- •Ткм та матеріалознавсТво
- •6.050503 – «Машинобудування»,
- •6.070106 – «Автомобільний транспорт»
- •Залізовуглецеві сплави та їх мікроскопічне дослідження
- •1.1. Прилади та матеріали
- •1.2. Порядок виконання роботи
- •1.3. Загальні відомості
- •1.3.1. Компоненти, фази та структурні складові залізовуглецевих сплавів
- •1.3.2. Метастабільна діаграма Fе-Fе3с
- •1.3.3. Визначення вмісту вуглецю за мікроструктурою доевтектоїдної та заевтектоїдної вуглецевої сталі
- •1.3.4. Вуглецеві сталі
- •1.3.5. Класифікація сталей за призначенням. Маркування сталей
- •Від вмісту вуглецю
- •1.4. Методичні вказівки
- •1.5. Зміст протоколу
- •1.6. Питання для самоперевірки
- •1.7. Рекомендована література
- •Вивчення мікроструктури чавунів
- •2.1. Прилади та матеріали
- •2.2. Порядок виконання роботи
- •2.3. Загальні відомості
- •2.3.1. Білі чавуни
- •А) доевтектичний 2,9 %с (×150); б) евтектичний 4,3 %с (×200); в) заевтектичний 5,5%с (×150)
- •2.3.2. Половинчасті чавуни
- •2.3.3. Сірі чавуни
- •Ферит – білі зерна.
- •2.3.4. Високоміцний чавун (дсту 3925-99)
- •2.3.5. Ковкий чавун (гост 1215-85)
- •Ферит – білі зерна, перлит – темні ділянки.
- •2.3.6. Чавун з вермикулярним графітом (чвг, дсту 3926-99)
- •2.4. Методичні вказівки
- •2.5. Зміст протоколу
- •2.6. Питання для самоперевірки
- •2.7. Рекомендована література
- •3.1. Прилади та матеріали
- •3.2. Порядок виконання роботи
- •3.3. Загальні відомості
- •Переохолодженого аустеніту сталі у8
- •3.4. Методичні вказівки
- •І термокінетична діаграма з даними швидкості охолодження при гартуванні (б)
- •3.5. Зміст протоколу
- •3.6. Питання для самоперевірки
- •3.7. Рекомендована література
- •Вплив масової частки вуглецю в сталі на її твердість після гартування
- •4.1. Прилади та матеріали
- •4.2. Порядок виконання роботи
- •4.3. Загальні відомості
- •4.4. Методичні вказівки
- •Вуглецю в сталі
- •4.5. Зміст протоколу
- •4.6. Питання для самоперевірки
- •Вивчення структури, властивостей та призначення легованих сталей і твердих сплавів
- •5.1. Прилади та матеріали
- •5.2. Порядок виконання роботи
- •5.3. Загальні відомості
- •Вплив легуючих елементів на структуру та властивості сталей
- •5.3.2. Маркування легованих сталей
- •5.3.3. Класифікація легованих сталей
- •5.3.4. Конструкційні леговані сталі
- •5.3.5. Інструментальні леговані сталі
- •5.3.6. Штампові сталі
- •5.4. Методичні вказівки до виконання роботи
- •5.5. Зміст протоколу
- •5.6. Питання для самоперевірки
- •5.7. Рекомендована література
- •6.3.1. Деформовані алюмінієві сплави
- •6.3.3. Ливарні алюмінієві сплави
- •6.4. Методичні вказівки до виконання роботи
- •6.5. Зміст протоколу
- •6.6. Питання для самоперевірки
- •6.7. Рекомендована література
- •(Справа): а) лита; б) деформована та відпалена.
- •Після гартування і старіння (х250).
- •7.4. Методичні вказівки до виконання роботи
- •7.5. Зміст протоколу
- •7.6. Питання для самоперевірки
- •7.8. Рекомендована література
- •8.3.1. Антифрикційні чавуни
- •8.3.3. Цинкові підшипникові сплави
- •8.3.4. Алюмінієві підшипникові сплави
- •8.3.5. Кальцієві бабіти
- •8.3.6. Олов’янисті бронзи
- •8.3.7. Свинцеві бронзи
- •8.4. Методичні вказівки
- •8.5. Зміст протоколу
- •8.6. Запитання для самоперевірки
- •8.7. Рекомендована література
- •Словник основних термінів
- •Додаток а Правила техніки безпеки при виконанні лабораторних робіт із дисципліни “ткм та матеріалознавство”
- •Додаток б Мікроструктура сталей
- •Література
(Справа): а) лита; б) деформована та відпалена.
Бронзи – це сплави міді з різними елементами (олово, алюміній, свинець, нікель, берилій). Цинк у бронзах може бути присутній як легуючий елемент. Бронзи поділяють на ливарні та деформовані; їх позначають літерами Бр, після чого вказують літери та цифри, що визначають легуючий елемент у процентах. Так, деформована бронза БрОЦС4-4-2,5 містить 4 % олова, 4 % цинку, 2,5 % свинцю. У ливарних бронзах вміст кожного легуючого елемента позначається безпосередньо після літери, що відповідає цьому елементові. Наприклад, бронза БрО6Ц6С3 містить 6 % олова, 6 % цинку, 3 % свинцю, решта – мідь.
Внаслідок дефіцитності олова застосовують алюмінієву, кремнійову, берилійову, свинцеву (рис.7.4) й інші бронзи.
Рисунок 7.4 - Мікроструктура свинцевої бронзи БрС30 (х250).
Алюмінієві бронзи (з вмістом 5-10 % алюмінію) перевершують олов’яні за механічними властивостями і корозійною стійкістю, але усадка їх більша. Алюмінієві бронзи мають однофазну (до 4-6 % алюмінію) або двофазну (10-11 % алюмінію) структуру, яка складається з кристалів - твердого розчину і евтектоїда (+). Двофазні бронзи більш міцні, але менш пластичні, чим однофазні; їх можна зміцнити шляхом гартування і відпуску.
Кремнієві бронзи застосовуються обмежено. Частіше використовуються однофазні бронзи як більш пластичні. Вони перевершують алюмінієві бронзи і латуні за міцністю і стійкістю в лужних (у тому числі стічних) середовищах. Ці бронзи застосовуються для виготовлення арматури і труб, що працюють у зазначених середовищах. Кремнієві бронзи, додатково леговані марганцем, внаслідок сильної холодної деформації мають підвищені міцність і пружність, і у вигляді стрічки чи дроту, використовуються для виготовлення різних пружних елементів, наприклад пружин.
Берилієві бронзи (рис. 7.5) поєднують дуже високу міцність (в до 1200 МПа) і корозійну стійкість з підвищеною електричною провідністю. Зі збільшенням змісту берилію і введенням магнію зростають пружні властивості. Однак ці бронзи через високу вартість берилію використовують лише для особливо відповідальних призначень у виробах невеликого перетину у вигляді вінців зубчастих коліс черв'ячних пар, вкладишів підшипників ковзання, стрічок, дроту і для пружин, мембран, сильфонів і контактів в електричних машинах, апаратах і приладах. Зазначені властивості берилієві бронзи набувають після гартування і старіння, тому що розчинність берилію в міді зменшується зі зниженням температури. Виділення при старінні часток хімічної сполуки СиBe збільшує міцність і зменшує концентрацію берилію в розчині (міді).
Рисунок 7.5 Мікроструктура берилієвої бронзи БрБ2
Після гартування і старіння (х250).
Олов'яні бронзи. Гранична розчинність олова в міді дорівнює 15,8 %. Однак, внаслідок схильності сплавів Си-Sп до нерівноважної кристалізації область -твердого розчину значно звужується. В зв'язку з цим при концентрації олова більш ніж 8 % в структурі сплавів присутня -фаза (електронна сполука Сu31Sn8), що має високу твердість та крихкість. Тому практичне застосування мають бронзи з вмістом олова до 10 % ( БрО10, БрОЦ4-3, БрОФ10-1), оскільки поява -фази значно знижує пластичність (рис.7.6). Додатковими легуючими елементами в олов'яних бронзах є цинк, свинець, фосфор, нікель, залізо та інші. Цинк покращує рідкотекучість, міцність та густину відливок. Легування свинцем знижує механічні властивості, але підвищує густину відливок та поліпшує обробку різанням. Фосфор розкислює мідь, підвищує міцність, межу витривалості, рідкотекучість та зносостійкість бронз.
Рисунок 7.6 - Мікроструктура олов’яної бронзи БрО10 після відпалу (х350).
У сплавах мідноолов'яних на відміну від сплавів мідноцинкових внаслідок більшого інтервалу кристалізації спостерігається значна дендритна ліквація. Олов'яні ливарні бронзи використовують для складного фасонного литва, шестерен, втулок, гайок, ходових гвинтів, корпусів кранів, черв'ячних колес, арматури для водяних та парових систем. Деформівні бронзи застосовуються для виготовлення сіток целюлозопаперової промисловості, стрічок, полос, пружинного дроту, трубок КВП.
