9. Новые понятия – термины:

степень раскисления,

сталь легированная,

нелегированная,

сталь нелегированная специальная,

красноломкость,

хладноломкость,

РМРС.

6. Порядок выполнения работы.

- прочесть и усвоить изложенную в описании работы информацию;

- заполнить форму отчета (см. Приложение № 6.1.), выполнив последовательно все задания;

- подготовить устные ответы на контрольные вопросы по теме работы (см. Приложение № 6.2.);

- предъявить отчет для проверки и защиты.

Список литературы

1. Гост р 54384-2011 - Сталь. Определение и классификация по химическому составу и классам качества.

2. ГОСТ 380 – 2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.

3. ГОСТ 1050-2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия.

4. ГОСТ 1435-99. Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия.

5. НД 2-020101-087. Правила классификации и постройки морских судов (редакция 2016 года). С.-Пб, издание РМРС.

Приложение № 1

Форма отчета

ГУМРФ им.адм. С.О. Макарова

Кафедра технической эксплуатации флота

Лабораторная работа № 6

по курсу «Материаловедения и технологии конструкционных материалов» для спец. ЭСЭУ

Тема: Изучение свойств, маркировки и применения нелегированных сталей

Выполнил __________________________№ уч. группы или шифр ________________

Подпись_______________________Дата____________

Проверил___________________Дата_____________

Цель работы

- изучить влияние углерода на механические и технологические свойства стали,

- освоить металлографический метод идентификации %-содержания углерода в стали,

- усвоить систему маркировки нелегированных сталей согласно ГОСТам РФ,

- научиться извлекать из марки максимально полную информацию о стали.

Оборудование:

- Металломикроскопы МИМ-6 и ЕС МЕТАМ РВ22.

- Микрошлифы образцов стали.

- Атлас микроструктур.

- ГОСТы РФ 380-2005, 1050-2013, 1435-99.

Задание 1. Дать определение стали, составить упрощенную классификацию нелегированных сталей.

Сталь – это…

Классификация нелегированных сталей

Рис. 1. Классификация нелегированных сталей

Задание 2. Ознакомиться с государственными стандартами РФ 380 – 2005, 1050 − 2013, 1435 − 99.

Подготовить 4 таблицы: 2 таблицы для ГОСТ 1050 (для сталей качественных и сталей специальных) и по одной таблице для остальных стандартов по следующей форме

Форма таблицы

Таблица 1

ГОСТ № и наименование
Марка стали	Массовая доля С, %

Выписать все марки нелегированной стали, предусмотренные этими стандартами с указанием массовой доли углерода (%) для каждой марки.

Задание 3. Построить в координатах процентное содержание углерода С, % в стали – показатель свойства 4 схематичных графика: σ_в = f (C), НВ = f (C), δ = f (C), ψ= f (C) и КС = f (C). Использовать информацию по рисунку 1 описания данной работы и Приложения № 1.1. к лабораторной работе № 1.

Рис. 2. Влияние массовой доли углерода в стали на предел прочности при растяжении.

Рис. 3. Влияние массовой доли углерода Рис. 4. Влияние массовой доли углерода

на твердость стали на пластичность стали

Рис.5. Влияние массовой доли углерода на ударную вязкость стали.

Описать и пояснить влияние процентного содержания углерода на величины показателей механических

свойств нелегированной стали, а также влияние на ее технологические свойства, принимая во внимание взаимосвязь механических и технологических свойств.

Задание 4.

- изобразить стальную часть диаграммы состояния системы сплавов железо – углерод;

Рис. 6. Стальная часть диаграммы состояния Fe – C

- заполнить таблицы 2 и 3.

Фазовый состав сталей и содержание углерода в фазах при 20 °С

Таблица 2 Таблица 3

Сталь	Фазовый состав при 20 ℃
Доэвтектоидная
Эвтектоидная
Заэвтектоидная

Фаза	Содержание углерода, % С
Ф Ф
П П
Ц2

Задание 5.

- получить от преподавателя номерные шлифы 4-х разных сталей, Альбом микроструктур и разрешение работать с металломикроскопом;

- зарисовать схематично видимые в окуляре металломикроскопа структуры;

- используя металлографический метод, сделать расчет и определить массовую долю углерода для каждого шлифа;

- использовать также Альбом микроструктур для идентификации %-содержания углерода;

- по таблицам (см. Задание 2) или ГОСТам подобрать марку стали с найденным процентным содержанием углерода;

- используя графики зависимости свойств стали от %-содержания углерода (см. Задание 3), найти для каждой стали значения показателей: σ_в, НВ, δ, ψ и КС.

Микрошлиф №

Микрошлиф № …

Микрошлиф № …

Микрошлиф № …

Задание 6.

- выписать все марки малоуглеродистой (С < 0,25 %) стали;

- дать общую характеристику их механических, технологических и эксплуатационных свойств.

Около 90 % массы всей производимой стали – это малоуглеродистая сталь.

Задание 7.

Расшифровать следующие марки сталей:

08кп, Ст4сп, 58пп, У8Г, 45, У12А, 50Г, 15пс.

Информацию по каждой марке записать в следующей последовательности:

- химический состав,

- назначение,

- категория качества,

-механические свойства,

- технологические свойства,

- эксплуатационные свойства, др. информация.

08кп

Ст4сп

58пп

У8Г

45

У12А

50Г

15пс

Задание 8.

Подготовить устные ответы на контрольные вопросы по теме работы (см. Приложение № 6.2.)

Оформленный отчет предъявляется преподавателю для проверки и защиты.

Примечание: при недостатке места допускается приложение к отчету дополнительных листов.

Подпись Дата

Приложение № 6.2..

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы № 6.

1. Что такое сталь?

2. Указать три традиционных способа выплавки стали.

3. Что такое "раскисление" стали?

4. Какая сталь бывает по:

- химическому составу

- назначению

- качеству

- % -содержанию углерода

- степени раскисления

- способу производства?

5. Сколько марок углеродистой стали предусмотрено российскими государственными стандартами?

6. Как изменяются механические и другие свойства стали с увеличением содержания углерода?

7. Указать фазовый состав доэвтектоидной (С  0, 8 %), эвтектоидной (С  0,8 %) и заэвтектоидной стали при комнатной температуре.

8. Как при помощи метало-микроскопа и микрошлифа оценивают процентное содержание углерода в стали? Почему при этом не учитывается содержание углерода в феррите?

9. Как изменяются технологические свойства углеродистой стали с уменьшением содержания углерода?

10. Какая сталь подходит для зубила: У8 или У12? Обосновать ответ.

11. Чем, в основном, определяется качество стали?

12. Почему с увеличением содержания углерода твердость стали непрерывно возрастает?

13. Указать типовой химический состав углеродистой стали, используя неравенства (С  2 % и т.д.).

14. Как влияет температура на прочность, твердость и пластичность углеродистой стали?

15. Какие химические элементы относятся к примесям в стали?

обложка

ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ СИ

Величина	Наименование	Обозначение
ДЛИНА	метр	м
МАССА	килограмм	кг
ВРЕМЯ	секунда	с
СИЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА	ампер	А
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА	кельвин	К
КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА	моль	моль
СИЛА СВЕТА	кандела	кд

НЕКОТОРЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

Величина	Наименование	Обозначение	Выражение через основные единицы СИ
Частота	герц	Гц	с-1
Сила	ньютон	Н	м∙кг с-2
Давление, напряжение	паскаль	Па	м-1 кг с-2
Энергия, работа, количество теплоты	джоуль	Дж	м2 кг с-2
Мощность	ватт	Вт	м2∙кг с-3
Количество электричества	кулон	Кл	с∙А
Электрическое напряжение	вольт	В	м2∙кг с-3 А-1

обложка

Кратные и дольные единицы измерения

Наименование приставки	Сокращенные обозначения русские	Сокращенные обозначения латинские или греческие	Кратность и дольность
Экса Пета Тера Гига Мега Кило Гекто Дека Деци Санти Милли Микро Нано Пико Фемто Атто	Э П Т Г М к г да д с м мк н п ф а	Е P T G M k h da d c m μ n p f а	1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10- 1 10- 2 10- 3 10- 6 10-9 10−12 10-15 10-18

1