- •Новосибирск
- •Лабораторная работа № 9. Макроскопический анализ сплавов…………..128 Лабораторная работа № 10. Микроскопический анализ сплавов…………135 Введение
- •Лабораторная работа № 1 определение твердости металлов и сплавов
- •1.1. Цель работы:
- •1.2. Теоретическое обоснование
- •Твердость по Бринеллю
- •1− Столик для центровки образца;2 − маховик; 3 − грузы; 4 − шарик; 5− электродвигатель
- •Метод Роквелла
- •Шкалы для определения твердости по Роквеллу
- •Метод Виккерса
- •1 − Столик для установки образца; 2 − маховик; 3 − шток с алмазной пирамидой;
- •4− Педаль пускового рычага;5− подвеска с призмой;6− микроскоп
- •Метод микротвердости − метод Хрущева-Берковича
- •12− Грузы;13− ручка нагружения
- •Твердомер тэмп-2
- •1.3. Оборудование и материалы для выполнения лабораторной работы
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Содержание отчета
- •1.6. Контрольные вопросы:
- •Литература
- •Диаграмма растяжения
- •Определение твердости материалов
- •Определение твердости по шкале Мооса
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •3.4. Содержание отчета
- •2.3. Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 3 диаграммы состояния двойных сплавов
- •3.2. Теоретическое обоснование
- •Диаграмма с полной нерастворимостью компонентов в твердом состоянии
- •Диаграмма с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •Диаграмма состояния с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •Диаграмма состояния с образованием химического соединения между компонентами
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •3.4. Содержание отчета
- •3.5. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Диаграмма состояния железо-углерод
- •4.3. Порядок выполнения работы
- •4.4. Содержание работы
- •4.5. Контрольные вопросы
- •Литература
- •1 Индивидуальное задание по теме «Диаграмма состояния Fe- Fe3c»
- •Контрольные вопросы для защиты задания
- •Литература
- •Классификация углеродистых сталей
- •Углеродистые конструкционные стали
- •Углеродистые инструментальные стали
- •Микроисследование углеродистой стали
- •Химический и фазовый состав сталей
- •5.3. Порядок выполнения работы:
- •5.4. Содержание отчета:
- •5.6. Контрольные вопросы:
- •Литература Лабораторная работа № 6 микроструктура и свойства чугунов
- •6.2. Теоретическое обоснование
- •Белый чугун
- •Серый чугун
- •Ковкий чугун
- •Высокопрочный чугун
- •Легированные чугуны
- •6.3. Порядок выполнения работы
- •6.4. Содержание отчета
- •6.5. Оборудование и материалы:
- •6.6. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7 термическая обработка углеродистой стали
- •7.2. Теоретическое обоснование
- •7.3. Порядок выполнения работы:
- •Термообработка стали 50
- •Термообработка стали у12 (или стали у8)
- •9.4. Содержание отчета
- •9.5. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 8 исследование влияния термической обработки на механические свойства сплава на основе алюминия
- •8.2. Теоретическое обоснование
- •10.3. Порядок выполнения работы
- •Результаты проведенного эксперимента
- •8.4. Содержание отчета
- •8.5. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Определение твердости по Бринеллю
- •Соотношение значений твердости, определяемых методами Бринелля и Роквелла
- •Соотношение значений твердости, определяемых разными методами
- •Химический состав (%) и некоторые свойства деформируемых и литейных сплавов на основе алюминия
- •Рекомендуемая литература Основная
- •Дополнительная и справочная
- •Лабораторная работа 9 макроскопический анализ сплавов
- •1.2. Теоретическое обоснование
- •Макроскопическое исследование металла, обработанного давлением
- •1.3. Порядок выполнения работы
- •1.4. Содержание отчета
- •1.5. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 10 микроскопический анализ (микроанализ)
- •2.2. Теоретическое обоснование
- •Основные характеристики полировальных алмазных паст
- •Последовательность работы на микроскопе
- •Определение величины зерна в стали
- •Характеристики структуры стали с разной величиной баллов
- •Пересчет номера зерна на стандартное увеличение (100×) при использовании увеличений от 25× до 800×
- •Изучение неметаллических включений
- •2.3. Порядок выполнения работы
- •2.4. Методические указания
- •2.5.Содержание отчета
- •2.6. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Травление микрошлифов
Определение твердости по шкале Мооса
В минералогической практике для определения твердости пользуются грубой, но традиционной и достаточно удобной шкалой Мооса, в которой 10 стандартных минералов расположены в ряд по степени возрастающей твердости.
Если испытываемый материал можно поцарапать минералом с твердостью "n+1", а сам он царапает минерал с твердостью "n", значит его твердость "Н" по Моосу имеет значение "n < Н < n + 1". Если нет в распоряжении стандартной шкалы твёрдости, то можно еще грубее, но достаточно наглядно определять твердость, сравнивая испытуемый материал со стеклом, лезвием ножа и т.п., как показано в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Еще проще запомнить, что кристаллы с твердостью по Моосу меньше 2 царапаются ногтем, меньше 5 - царапаются перочинным ножом, а с твердостью больше 7 сами царапают стекло.
В коллекции представлены минералы в соответствии со шкалой твёрдости. Нумерация образцов соответствует значению твердости по Моосу. В качестве корунда представлена его разновидность - наждак (корунд с примесями магнетита, гепатита и кварца). Образец с твердостью 10 (алмаз) не представлен.
Холодная деформация – деформация металла, которая осуществляется при температуре ниже температуры рекристаллизации. При холодной деформации увеличивается плотность дислокаций, зерна вытягиваются в направлении деформации, увеличивается прочность металла и снижается пластичность.
Горячая деформация – деформация металла, которая осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации. При горячей обработке давлением (прокатке, ковке, штамповке, прессовании) упрочнение, создаваемое в процессе деформации, снимается в результате рекристаллизации в ходе самой деформации.
3.3. Порядок выполнения работы
3.4. Содержание отчета
Название, цель работы, задание.
Диаграмма состояния.
Кривые охлаждения.
Ответы на вопросы, поставленные в задании.
Ответ на индивидуальный вопрос.
Литература.
2.3. Контрольные вопросы:
Для каких практических целей применяется наклеп? Объясните сущность этого явления.
Объясните механизм влияния различного типа модификаторов на строение литого металла.
Опишите линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов и сплавов.
Каким видом пластической деформации (холодной или горячей) является деформирование железа при температуре 500 °C. Объясните, как при этом изменяются структура и свойства железа.
От каких основных факторов зависит величина зерна закристаллизовавшегося металла и почему?
Что такое временное сопротивление разрыву (σВ)? Как определяется эта характеристика механических свойств?
Что такое мозаичная (или блочная) структура металла?
Как влияет степень переохлаждения на величину зерна при кристаллизации?
Почему для изготовления инструмента применяется сталь с исходной структурой зернистого перлита? В результате какой термической обработки можно получить эту структуру? Приведите конкретный режим для любой инструментальной стали.
Какими стандартными характеристиками механических свойств оценивается прочность металлов и сплавов? Как эти характеристики определяются?
Охарактеризуйте особенности металлического типа связи и основные свойства металлов.
Как и почему изменяется плотность дислокаций при пластической деформации? Влияние дислокаций на свойства металла.
Как влияет степень чистоты металла и наличие примесей в сплаве на протекание процесса кристаллизации?
В чем различие между упругой и пластической деформацией, между хрупким и вязким разрушением?
Опишите линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов и сплавов
Опишите явление полиморфизма в приложении к титану. Какое практическое значение оно имеет?
В чем различие между холодной и горячей пластической деформацией? Опишите особенности обоих видов деформации.
В чем сущность процесса модифицирования? Приведите пример использования модификаторов для повышения свойств литейных алюминиевых сплавов.
Как изменяются свойства деформированного металла при нагреве, какие процессы происходят при этом?
Опишите явление полиморфизма в приложении к железу. Какое практическое значение оно имеет?
Волочение медной проволоки проводят в несколько переходов. В некоторых случаях проволока на последних переходах разрывается. Объясните причину разрыва и укажите способ его предупреждения.
Опишите сущность явления наклепа и примеры его практического использования.
Что такое ограниченные и неограниченные твердые растворы? Каковы необходимые условия образования неограниченных твердых растворов?
Опишите физическую сущность и механизм процесса кристаллизации.
Дайте определение твердости. Какими методами измеряют твердость металлов и сплавов? Опишите их.
Опишите виды твердых растворов. Приведите примеры.
Как и почему скорость охлаждения при кристаллизации влияет на строение слитка?
Дайте определение ударной вязкости (KCV). Опишите методику измерения этой характеристики механических свойств металла.
Что такое ликвация? Виды ликвации, причины их возникновения и способы устранения.
Из листа свинца путем прокатки при комнатной температуре была получена тонкая фольга. Твердость и прочность этой фольги оказались такими же, как у исходного листа. Объясните, какие процессы происходили при пластической деформации свинца и какими изменениями структуры и свойств они сопровождались.