Порядок выполнения работы

Для проведения работы студенты разбиваются на бригады по 2–3 человека. Две бригады получают чистые металлы (свинец и олово), остальные бригады – сплавы свинца и олова различной концентрации.

Каждой бригаде предоставляется тигельная печь, высокотемпера-турная термопара, тигель со сплавом, секундомер и специальная подставка.

Для выполнения работы необходимо:

1. Опустить тигель со сплавом в тигельную печь, расплавить металл, немного перегрев его выше температуры плавления;

2. Вынуть тигель с расплавленным сплавом из печи и установить на специальной подставке;

3. Через каждые 30 с в п. 4 бланка отчета записывать значения температуры. Запись прекратить, когда температура сплавов и чистого олова снизится до 140–150 С, а чистого свинцадо 250С;

4. На основании полученных данных в п. 5 бланка отчета построить кривую охлаждения сплава;

5. По кривым охлаждения определить критические точки начала и конца кристаллизации сплавов и записать их в таблицу на доске;

6. По результатам работы всех бригад заполнить п. 6 бланка отчета;

7. В п. 7 бланка отчета на оси абсцисс отметить точки, соответст-вующие составам исследованных сплавов, и из каждой точки восстановить перпендикуляр, т.е. провести линии сплавов. На каждой линии сплава отметить температуры критических точек. Соединить между собой плавными линиями точки, отвечающие одноименным фазовым превращениям. В каждой области построенной диаграммы указать фазовый и структурный состав;

8. В п. 3 бланка отчета дать схему установки, включающую вертикальный разрез тигельной печи с тиглем, сплавом и термопарой.

Контрольные вопросы

1. Какой принцип построения диаграммыFe-C?

2. Какие фазовые превращения происходят в сплавах при охлаждении и нагреве?

3. Для чего необходима диаграмма состояния сплавов?

4. Что такое критические точки превращения в сплавах?

5. Что определяет тип диаграммы состояния?

6. Что такое ликвидус и солидус?

7. Какие кривые охлаждения имеют чистые металлы?

8. Что такое эвтектика, перитектика и эвтектоида. Их отличие?

9. Что такоеFe₃C, его кристаллическая решетка и свойства?

10. Что называется сталью и чугуном? Показать на диаграммеFe-C.

Литература

1. Арзамасов Б.Н. и др. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 2002. – 648 с.

2. Лахтин Ю.М. Леонтьева Б.Н. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.

3. Ржевская С.В. Материаловедение: Учебник для вузов. – 4-е изд. – М.: Логос, 2004. – 424 с.

Лабораторная работа № 6 диаграмма Fe–с и структура железоуглеродистых сплавов Цель работы

Изучить теорию процессов, происходящих в железоуглеродистых сплавах при охлаждении и нагреве; научиться определять по диаграмме состояния Fe– С фазовые и структурные состояния сталей и чугунов.

Основные термины и понятия, необходимые для освоения лабораторной работы

Аллотропная форма, видманштеттова структура, графит, зерно, изотерма, критическая точка, ледебурит, конода, мезоструктура, полиморфное превращение, перитектика, перекристаллизация, парамагнетик, парамагнетизм, правило фаз, правило отрезков, правило концентраций, правило фаз, равновесная структура, равновесное охлаждение, солидус, сольвус, сталь, структурная составляющая, твердый раствор внедрения, твердый раствор замещения, ферромагнетик, ферромагнетизм, химическое соединение, цементит первичный, цементит вторичный, цементит третичный, чугун, эвтектика, эвтектоид.