- •Введение
- •Общая характеристика уровней структурной организации материалов
- •Единая иерархия уровней структурной организации различных материалов
- •Общие указания к выполнению лабораторных работ
- •Техника безопасности
- •Лабораторная работа № 1 кристаллизация металлов и солей Цель работы
- •Рабочее задание
- •Оборудование и реактивы
- •Основные термины и понятия, необходимые для освоения данной работы
- •Описание метода эксперимента
- •Проведение эксперимента
- •Обработка результатов измерений
- •Несамопроизвольная первичная кристаллизация
- •Форма кристаллов и строение слитков
- •Использование микроскопа Levenhuk 740
- •Литература
- •Состав, структура и классификация сталей
- •Металлографический анализ
- •Дефекты сварных швов
- •Микроскопическое исследование
- •Микроструктуры железоуглеродистых сплавов (схемы структур)
- •Микроскринер
- •Задание
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4
- •Подшипниковые антифрикционные сплавы
- •Лабораторная работа № 5
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 диаграмма Fe–с и структура железоуглеродистых сплавов Цель работы
- •Основные термины и понятия, необходимые для освоения лабораторной работы
- •Основные теоретические положения
- •Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов
- •Критические точки сплавов
- •Превращение в диаграмме Fe–Fe3c
- •Изменение структуры в зависимости от содержания углерода
- •Последовательность образования равновесной структуры
- •Классификация железоуглеродистых сплавов
- •Качественные конструкционные стали
- •Практическая часть
- •Примерный перечень вариантов индивидуальных заданий
- •Рабочие задания
- •Контрольные задания
- •Вопросы для повторения
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и понятия, необходимые для освоения лабораторной работы
- •Теоретические основы испытания материалов на ударную вязкость
- •Работа удара
- •Ударная вязкость
- •Размерность
- •Виртуальный лабораторный комплекс Активные клавиши
- •Маятниковый копер мк-зоа
- •Стол с испытуемыми образцами
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Теоретические основы испытания материалов на сжатие
- •Размерность
- •Пресс гидравлический (псу-10)
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и понятия, используемые в лабораторной работе
- •Теоретические основы испытания материалов на растяжение
- •Показатели прочности
- •Показатели пластичности
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Размерность
- •Основные термины и понятия
- •Теоретические основы испытания материалов на кручение
- •Испытательная машина км-50-1
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и понятия
- •Теоретические основы испытания материалов на изгиб
- •Инструменты для испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Оборудование и материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов, их обобщение и выводы
- •Основные термины и определения
- •Теоретические основы термической обработки сталей
- •Назначение и условия проведения основных видов термической обработки
- •Описание установок
- •Параметры процессов термической обработки
- •Измерение твердости
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные задания
- •Литература
- •Лабораторная работа № 13
- •Задачи по разработке технологического процесса термической обработки конструкционных, инструментальных и специальных сталей и чугунов
- •Термины основных свойств металлов и сплавов
- •Содержание
- •Сироткин Олег Семенович, Шибаев Павел Борисович, Бунтин Артем Евгеньевич
Микроструктуры железоуглеродистых сплавов (схемы структур)
а) б) в)
Микроструктуры сталей:
а) доэвтектоидной (феррит + перлит);
б) эвтектоидной (перлит);
в) заэвтектоидной (перлит + цементит вторичный)
а) б) в)
Микроструктура
чугунов:
а)
доэвтектического (ледебурит + перлит
+ цементит вторичный);
б)
эвтектического (ледебурит);
в)
заэвтектического (ледебурит + цементит
первичный).
2 3
4 5 6
Доэвтектоидной:
Сталь 10.
Структурные составляющие: феррит, третичный цементит.
Описание: Нежелательная структура. Зерна феррита (матрица) и отдельные включения третичного цементита в виде тонких прослоек по границам зерен. Темные пятна – дефекты полировки («грязь»).
Сталь 20.
Структурные составляющие: феррит, перлит.
Описание: Избыточный феррит (светлые зерна, матрица) и перлит (включения). Пример удовлетворительного травления. Границы зерен феррита отлично различаются и, несмотря на низкое разрешение фото, с трудом, но различается субструктура перлита.
Сталь 45.
Структурные составляющие: феррит, перлит.
Описание: Полосчатая структура в стали после горячей деформации. Шлиф с боковой поверхности (направление прокатки горизонтально относительно фото; обжатие при прокатке – вертикально). Внутри светлого феррита видны удлиненные включения (строчки) сульфидов.
Сталь 70.
Структурные составляющие: перлит, феррит.
Описание: Избыточный феррит в виде пограничных выделений и темный перлит (матрица) с различимой пластинчатой структурой.
Эвтектоидной
Сталь 80.
Структурные составляющие: перлит.
Описание: Колонии крупнопластинчатого перлита в зернах с хорошо различимой пластинчатой структурой. Крупные пластины ухудшают механические свойства.
Заэвтектоидной
Сталь У12.
Структурные составляющие: перлит, цементит вторичный.
Описание: БРАК. Пограничные выделения вторичного цементита в виде сплошной тонкой светлой сетки (матрица) по границам зерен бывшего аустенита, превратившегося при медленном охлаждении в крупнопластинчатый перлит.
1 2 3
4 5 6
Рис. 2.11. Фотографии микроструктур чугунов
Белые чугуны:
Доэвтектический.
Структурные составляющие: ледебурит, перлит.
Описание: Дендриты превращенного в перлит аустенита (темные включения) и ледебурит (пестрая матрица).
Эвтектический.
Структурные составляющие: ледебурит.
Описание: Ледебурит
Заэвтектический.
Структурные составляющие: ледебурит, цементит первичный.
Описание: Крупные пластины первичного цементита (светлые) и ледебурит (пестрая матрица) в виде нескольких колоний.
Ковкий, серый и высокопрочные чугуны:
КЧ 35-10
Структурные составляющие: феррит, графит хлопьевидный.
Описание: Ковкий чугун на ферритной металлической основе. Хлопьевидные включения графита (темно-серые) в ферритной матрице.
СЧ 15
Структурные составляющие: феррит, графит крабовидный.
Описание: Серый чугун на ферритной металлической основе. Темные включения крабовидного (пластинчатого) графита в ферритной матрице.
ВЧ 60-5
Структурные составляющие: перлит, феррит, графит глобулярный.
Описание: Высокопрочный серый чугун на ферритно-перлитной металлической основе. Модифицирование магнием. Глобулярные включения графита (черный) окруженные слоем феррита (светлый) в темной перлитной матрице.