- •Сибирский государственный
- •Предисловие
- •Введение
- •Советы студентам
- •Правила техники безопасности при работе в термической и металлографической лабораториях.
- •Лабораторная работа № I макроскопический метод исследования металлов и сплавов
- •Теоретические сведения Характеристика макроанализа и области его применения
- •Макроанализ изломов
- •Макроанализ шлифов
- •Выявление ликвации серы
- •Выявление ликвации фосфора
- •Выявление макроструктуры
- •Выявление дефектов, нарушающих сплошность металла
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Варианты заданий
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 микроскопический анализ машиностроительных материалов
- •Теоретические сведения Принцип действия светового микроскопа
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Лабораторная работа №3 механические свойства сплавов
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Лабораторная работа №4 построение диаграммы состояния сплавов «олово - цинк» термическим методом
- •Теоретические сведения Назначение и сущность термического анализа
- •Экспериментальная часть работы
- •Методика построения диаграммы состояния сплавов «олово цинк»
- •Изучение процессов кристаллизации и микроструктур сплавов «олово - цинк»
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 изучение диаграмм состояния двойных систем
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Приложение I
- •Лабораторная работа № 6 изучение диаграммы состояния сплавов железа с углеродом
- •Теоретические сведения Основные свойства железа
- •Диаграмма фазового равновесия «железо - углерод»
- •Основные фазы, области, линии и точки диаграммы
- •Построение кривых охлаждения сплавов заданной концентрации с использованием диаграммы состояния
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 изучение микроструктуры углеродистых сталей и чугунов в равновесном состоянии
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Изучение микроструктуры легированных сталей в равновесном состоянии
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Лабораторная работа №9 термическая обработка углеродистых сталей
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Лабораторная работа № 10 изучение микроструктур сплавов на основе алюминия
- •Теоретические сведения
- •Принципы термического упрочнения алюминиевых сплавов
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Лабораторная работа №11 изучение микроструктуры сплавов на основе меди
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 изучение микроструктуры сплавов на основе титана
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Структура композитов с полимерной матрицей
- •Композиты с металлической матрицей
- •Определение объемной доли волокон в композите методом количественной металлографии
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 изучение структуры металла после пластической деформации и рекристаллизации
- •Теоретические сведения Влияние пластической деформации на структуру и механические свойства металлов и сплавов
- •Превращения в наклепанном металле при нагреве. Изменения его структуры и свойств
- •Порядок выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные задания
- •Контрольные вопросы
Порядок выполнения работы и содержание отчета
1. Вычертить диаграмму состояния с указанием температур превращений 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. Получить у преподавателя индивидуальное задание (по табл. 6.4) и построить кривую охлаждения заданного сплава с применением правила фаз.
5. Определить составы и весовое количество фаз (в процентах) и структурных составляющих при температурах, указанных в табл. 6. 4.
6. Составить отчет. Содержание отчета: название и цель работы, все пункты, указанные в разделе «Порядок выполнения работы»
Контрольные вопросы
1. Показать линии ликвидус и солидус в системе «железо-углерод».
2. Показать на диаграмме Fе, А, Ф, П, Ц, Л. Что из данных фаз и структурных составляющих изображено на диаграмме линиями, что областями?
3. Показать на диаграмме чистый металл, химическое соединение, твердые растворы, механические смеси.
4. Что происходит в чистом железе при температуре 910o С?
5. Укажите точки максимальной растворимости углерода в А и Ф. Линии предельной ограниченной растворимости углерода в А и Ф.
6. Указать эвтектическую, эвтектоидную, перитектическую точки и написать соответствующие реакции.
7. Что такое полиморфизм (аллотропия)?
8. Каким областям диаграммы соответствует фазовый состав α + Fe3C? γ + Fe3C?
9. Укажите элементы диаграммы (точки, линии, области), соответствующие нонвариантному, моновариантному, бивариантному равновесию.
10. Почему А в точке S (727°С) распадается на ферритоцементитную смесь - перлит? Могут ли быть другие продукты распада аустенита? При какой температуре?
Таблица 6.4
Варианты заданий для построения кривой охлаждения и определения весового количества фаз и структурных составляющих сплава
N п/п |
Содержание углерода, %
|
Температура, °С
|
N п/п |
Содержа-ние углерода, % |
Температура,0С
| ||
t1 |
t2 |
t1 |
t2 | ||||
I.
|
0,05
|
820 |
700 |
13. |
1,6 |
900 |
600 |
2.
|
0,12
|
1480 |
650 |
14. |
2,3 |
1200 |
800 |
3.
|
0,16
|
1520 |
600 |
15. |
2,5 |
1300 |
600 |
4.
|
0,20
|
1470 |
650 |
16. |
2,8 |
1250 |
900 |
5.
|
0,35
|
1520 |
700 |
17. |
3,0 |
1200 |
1000 |
6.
|
0,40
|
750 |
600 |
18. |
3,5 |
1200 |
600 |
7.
|
0,50
|
1470 |
650 |
19. |
3,8 |
1170 |
850 |
8.
|
0,60
|
750 |
600 |
20. |
4,2 |
1150 |
800 |
9.
|
0,80
|
1450 |
650 |
21. |
4,5 |
1150 |
700 |
10.
|
1,00
|
1400 |
600 |
22. |
5,0 |
1200 |
1000 |
II.
|
1,20
|
760 |
700 |
23. |
5,5 |
1300 |
600 |
12. |
1,40 |
800 |
650 |
24. |
6,0 |
1400 |
800 |
Лабораторная работа №7 изучение микроструктуры углеродистых сталей и чугунов в равновесном состоянии
Цель работы: изучить классификацию железоуглеродистых сплавов по химическому составу и структуре; ознакомиться со свойствами и применением наиболее употребительных марок сталей и чугунов, изучить их микроструктуры.