- •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
Правила техники безопасности при работе в термической и металлографической лабораториях.
1. Включая микроскоп в сеть, убедитесь в исправности розетки и электрической вилки, отсутствии оголенных проводов.
2. При работе с нагревательными печами опасайтесь случайного прикосновения незащищенными частями тела или одеждой крышки или корпуса печи, разогретых образцов, термопар и др. Пользуйтесь рабочим халатом, рукавицами, щипцами.
3. При погружении разогретого образца в воду или масло опасайтесь попадания брызг в лицо или на одежду. Пользуйтесь спецодеждой и защитными очками.
4. Будьте особенно внимательны и аккуратны при работе с расплавленным металлом. Тигель с металлом всегда должен иметь устойчивую опору, а при переносе его следует держать щипцами выше центра тяжести.
5. При обработке образца на шлифовально-полировальном станке не пользуйтесь порванной шлифовальной бумагой или сукном. Образец держите в той части диска, где вращение направлено от работающего.
6. При измерении твердости на приборах Бринеля или Роквелла следите, чтобы образец устанавливался устойчиво и без перекосов. Не делайте отпечатков близко к краю образца, т.к. возможно его опрокидывание во время испытания. При нагружении образца не подходите слишком близко к прибору.
7. При травлении образцов в растворах кислот или щелочами пользуйтесь пинцетом или резиновыми перчатками, не забывайте надеть халат. По окончании работы вымойте руки с мылом.
8. Точно выполняйте указания преподавателя и сообщайте ему о замеченных недостатках.
Лабораторная работа № I макроскопический метод исследования металлов и сплавов
Цель работы: проработав методические указания и выполнив предложенные задания, научиться использовать теоретические знания при решении практических задач по выявлению макродефектов и анализу строения металла.
Теоретические сведения Характеристика макроанализа и области его применения
Исследование строения металлов и сплавов невооруженным глазом, а также при помощи лупы или бинокулярного микроскопа при увеличении до 30 крат носит название макроскопического метода исследования или макроанализа. В этом случае можно одновременно наблюдать большую поверхность заготовки (детали), что часто позволяет судить о качестве металла и определить характер и условия предшествующей обработки (литье, обработка давлением, сварка, резание).
Строение металлов и сплавов, изучаемое при помощи макроанализа, называется макроструктурой. Макростроение можно изучать не только непосредственно на поверхности металла (например отливок, поковок), но и в изломе заготовки (детали), а также после предварительной подготовки исследуемой поверхности, которая заключается в ее шлифовании и травлении специальными реактивами. Шлифованный и травленный образец называют макрошлифом. На шлифованной поверхности не должно быть загрязнений, следов масла и т.д.
Методом макроанализа определяют:
вид излома - вязкий, хрупкий, смешанный, усталостный;
нарушения сплошности металла - усадочную раковину, рыхлость, пористость, подкорковые пузыри, межристаллитные трещины, возникшие при обработке давлением или термообработке, дефекты сварки (непровары, газовые пузыри и др.), флокены в стали;
дендритное строение в литом металле;
химическую неоднородность литого металла (ликвацию) и присутствие в нем грубых неметаллических включений;
волокнистую структуру деформированного металла;
структурную и химическую неоднородность металла, созданную термической или химико-термической обработкой.