
- •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
9.5. Контрольные вопросы
1. Дайте определение:
− термической обработке;
− отжигу;
− нормализации;
− закалке;
− отпуску;
− полной закалке;
− неполной закалке;
− критической скорости охлаждения;
− улучшению;
− мартенситу;
− трооститу;
− сорбиту;
− конструкционным сталям;
− инструментальным сталям?
2. С какой целью проводится термическая обработка стали?
3. У каких сплавов можно повысить прочность при термической обработке?
4. Какая структура получается в доэвтектоидных сталях после отжига, нормализации, закалки?
5. Какая структура получается в заэвтектоидных сталях после отжига, нормализации, закалки?
6. Какая структура получается в стали после низкого, среднего и высокого отпуска?
7. Как и почему изменяется твердость доэвтектоидных сталей при изменении температуры закалки: ниже А1; выше А1, но ниже А3; немного выше А3 значительно выше А3?
8. Как и почему изменяется твердость заэвтектоидных сталей при изменении температуры закалки: ниже А1; выше А1, но ниже Аст; выше Аст?
9. Какая температура закалки дает максимальную твердость в доэвтектоидных и заэвтектоидных сталях?
10. Как изменяются механические свойства стали при повышении температуры отпуска?
11. Какая структура получается в доэвтектоидных сталях после неполной закалки?
12. Какая структура получается в заэвтектоидных сталях после закалки с температуры выше Аст?
13. Какая структура получатся после закалки в масло доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей?
14. Почему при закалке в масло по сравнению с закалкой в воду твердость стали понижается?
15. Какие структуры и механические свойства приобретает сталь после улучшения?
16. С какой целью применяют отжиг сталей, нормализацию, закалку, отпуск?
17. Какая окончательная термическая обработка обычно проводится для деталей машин и инструмента?
18. Какой дефект получается при перегреве стали?
19. Как обозначаются конструкционные и инструментальные углеродистые стали?
20. Какие линии на диаграмме Fe-Fe3C обозначаются А1, А3, Аст?
Литература
1. Материаловедение: учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. − 648 с.
2. Геллер Ю. А., Рахштадт А. Г. Материаловедение. − М.: Металлургия, 1975. − 447 с.
3 индивидуальное задание по теме «Термическая обработка сталей»
Варианты задания
№ варианта |
Марка материала детали |
Вид детали |
|
№ варианта |
Марка материала детали |
Вид детали |
1 |
У7 |
шабер |
16 |
70 |
рессора | |
2 |
45 |
вал |
17 |
30 |
полуось | |
3 |
60 |
шестерня |
18 |
35 |
распред. вал | |
4 |
75 |
пружина |
19 |
40 |
кулачная шайба | |
5 |
У12 |
резец |
20 |
У8А |
кернер | |
6 |
40 |
ось |
21 |
40 |
шатунный болт | |
7 |
50 |
молоток |
22 |
55 |
зубчатое колесо | |
8 |
У8 |
зубило |
23 |
50 |
червячное колесо | |
9 |
У13 |
напильник |
24 |
У7А |
отвертка | |
10 |
45 |
шатун |
25 |
У10А |
сверло | |
11 |
40 |
шпонка |
26 |
У12А |
плашка | |
12 |
55 |
шкив тормозной |
27 |
60 |
линейка к малке | |
13 |
35 |
рычаг |
28 |
30 |
малка | |
14 |
45 |
шпиндель станка |
29 |
50 |
чертилка | |
15 |
У10 |
надфиль |
30 |
У10 |
развертка |
Порядок выполнения задания 9
1. Задать способ изготовления заготовки детали. (Заготовка литая, кованая, катаная и др. варианты).
2. Описать процесс термической обработки заготовки перед механической обработкой, с указанием температурных режимов, графиков термической обработки (в координатах температура-время) и изображением макро- и микроструктуры заготовки до и после предварительной термической обработки.
3. Описать процесс термической обработки заданной детали для придания ей оптимальных эксплуатационных свойств.
4. Представить график заключительной термической обработки и указать на нем температуры термической обработки и вид охлаждения.
5. Схематически изобразить микроструктуру детали на разных этапах термической обработки.
Контрольные вопросы
1. В каких координатах представляют графики термической обработки?
2. При какой температуре отпуска образуется в закаленной стали структура сорбит отпуска?
3. От чего зависит закаливаемость стали?
4. От чего зависит прокаливаемость стали?
5. Какие стали практически не закаливаются?
6. Как обозначается критическая точка превращения аустенита в перлит?
7. Какая структура формируется из аустенита при малых степенях его переохлаждения?
8. Какой вид отжига назначают для устранения дендритной ликвации слитков стали?
9. Что называют термическим улучшением стали?
10. Какой вид термической обработки приводит сталь в равновесное состояние?
11. После закалки стали 45 получена структура “мартенсит+феррит”. В чем причина брака?
12. Назовите закалочную среду, обеспечивающую высокую скорость охлаждения.
13. Какой термической обработке подвергают детали после цементации?
14. Как называют мельчайшую феррито-цементитную смесь?
15. От чего зависит твердость феррито-цементитной смеси?
16. Чем отличается сорбит от троостита отпуска?
17. В каких случаях отжиг целесообразно заменять нормализацией?
18. Сталь какой марки чувствительнее к закалочным напряжениям?
19. Какие стали обычно подвергают цементации?
20. В каких случаях назначают среднетемпературный отпуск детали?