3.7. Порядок выполнения работы

1. Вычертить диаграмму состояния (с указанием температур превращения и концентрации углерода) характерных точек.

2. Указать фазы и структурные составляющие в различных областях диаграммы.

3. Написать реакции, происходящие при охлаждении сплавов на изотермах.

4. Изучить основные теоретические сведения о структуре углеродистых сталей и их свойствах.

5. Изучить микроструктуры сталей 20, 40, У8 и У12 под микроскопом и в альбоме микроструктур.

6. Изучить основные теоретические сведения о структурах чугунов и их свойствах.

7. Изучить микроструктуры белых, серых, высокопрочных и ковких чугунов под микроскопом и в альбоме микроструктур.

3.8. Содержание отчета.

1. Цель работы.

2. Диаграмма состояния железо-углерод.

3. Основные теоретические сведения об углеродистых сталях и их свойствах.

4. Микроструктуры сталей 20, 40, У8, У12 в равновесном состоянии (после полного отжига).

5. Основные теоретические данные о чугунах и их свойствах.

6. Микроструктуры белого, серого, высокопрочного и ковкого чугунов (по одной каждого).

7. Схема – классификация чугунов.

3.9. Контрольные вопросы.

1. Показать на диаграмме Fe, А, Ф, П, Ц, Л. Что из данных фаз и структурных составляющих изображено на диаграмме линиями, что областями?

2. Показать на диаграмме чистый металл, химическое соединение, твердые растворы, механические смеси.

3. Что происходит в чистом железе при температуре 910^оС?

4. Укажите точки максимальной растворимости углерода в А и Ф. Линии предельной ограниченной растворимости углерода в А и Ф.

5. Указать эвтектическую, эвтектоидную, перитектическую точки, записать реакции, происходящие в этих точках.

6. Что такое полиморфизм (аллотропия)?

7. Почему А в точке s (727^оС) распадается на ферритно-цементитную смесь – перлит?

8. Назовите основные фазы и структурные составляющие железоуглеродистых сплавов и их свойства.

9. Как классифицируют стали по содержанию углерода?

10. Как зависят свойства сталей от содержания углерода?

11. Как изменяются структуры сталей от содержания углерода?

12. Какие виды чугунов и их основные различия вы знаете?

13.Как классифицируют чугуны по структуре металлической основы и форме графитовых включений?

Лабораторная работа № 4

ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ

Цель работы: ознакомить студентов с закономерностями влияния легирующих элементов на структуру сплавов железа с углеродом, проиллюстрировать действие этих закономерностей на наиболее распространенных марках легированных сталей; показать типы микроструктур, образующихся при легировании.

4.1. Легирующие элементы

Сталь называется легированной, если в ее составе содержатся специально введенные элементы или повышенные количества постоянно присутствующих марганца или кремния.

Наиболее распространенными легирующими элементами являются: хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, цирконий, ниобий, бор, медь, алюминий, азот, редкоземельные элементы. По названию содержащихся легирующих элементов стали называют: хромистыми, марганцовистыми, кремнистыми, хромоникелевыми, хромоникель-молибденовыми и т.д.

По содержанию легирующих элементов стали условно разделяют:

на низколегированные, содержащие в сумме менее 5% всех легирующих элементов;

среднелегированные, содержащие в сумме до 20% всех легирующих элементов;

высоколегированные, содержащие в сумме более 20% всех легирующих элементов. В легированных сталях сумма легирующих элементов не может превышать 55%, т.к. при дальнейшем ее увеличении изменяется основа сплава.