- •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
Последовательность работы на микроскопе
На предметный столик микроскопа ставится шлиф, который обязательно должен быть просушен после травления. Плоскость рассматриваемого шлифа должна быть установлена перпендикулярно оси микроскопа.
Производится наводка на фокус (для рассматривания шлифа) путем изменения расстояния между объективом и шлифом, сначала с помощью макрометрического винта, а затем более точно, при помощи микрометрического винта.
Нельзя ни в коем случае водить шлифом по столику и трогать его поверхность пальцами.
Нельзя без руководителя трогать ответственные части микроскопа, кроме макро- и микрометрических винтов и винтов предметного столика, так как микроскоп отрегулирован, и смещение частей приводит к трудно выполняемой работе по новой регулировке.
Совершенно недопустимо отвинчивать винты, разъединять детали микроскопа и т. п., так как это ведет к его порче.
Определение величины зерна в стали
При исследовательской работе, при освоении новых марок стали и новых технологических процессов часто приходится определять размер зерна, так как величина зерна является одним из факторов, определяющих свойства стали.
Сплавы, имеющие мелкие зерна, обладают более высокими механическими свойствами: прочностью, пластичностью и вязкостью. Поскольку размеры зерна зависят от состава и технологического процесса изготовления сплава (условий выплавки, разливки, обработки давлением, термической обработки) и могут быть неодинаковыми в различных плавках одного и того же состава, то во многих случаях необходимо экспериментальное определение их размеров.
Наиболее простым и быстрым методом измерения величины зерна является метод сравнения микроструктуры стали при увеличении в 100× со стандартными размерами зерен, принятыми ГОСТ 5639-51. Эти размеры показаны в таблице2.4, где цифры 1, 2, 3, 4 и т. д. означают зерна.
Зерна до 4-го номера считаются крупными, а больше 5-го − мелкими. Если в структуре явно преобладают два основных размера зерен, то их обозначают двумя номерами, например, 2-7.
Таблица 2.3
Характеристики структуры стали с разной величиной баллов
Номера зерен |
Средняя площадь зерна, мм2 |
Среднее количество зерен на площади 1 мм2 шлифа |
Среднее количество зерен в 1 мм3 |
Средний диаметр зерна по расчету, мм |
Средний условный диаметр зерна, мм |
-3 |
1,024 |
1 |
1 |
1,00 |
0,875 |
-2 |
0,512 |
2 |
2,7 |
0,694 |
0,650 |
-1 |
0,256 |
4 |
8 |
0,500 |
0,444 |
0 |
0,128 |
8 |
21 |
0,352 |
0,313 |
1 |
0,064 |
16 |
64 |
0,250 |
0,222 |
2 |
0,032 |
32 |
179 |
0,177 |
0,167 |
3 |
0,016 |
64 |
512 |
0,125 |
0,111 |
4 |
0,008 |
128 |
1 446 |
0,088 |
0,0788 |
5 |
0,004 |
256 |
4 096 |
0,060 |
0,0553 |
6 |
0,002 |
512 |
11 417 |
0,041 |
0,0391 |
7 |
0,001 |
1 024 |
32 768 |
0,031 |
0,0267 |
8 |
0,0005 |
2 048 |
92 160 |
0,022 |
0,0196 |
9 |
0,00025 |
4 096 |
262 122 |
0,015 |
0,0138 |
10 |
0,000125 |
8 192 |
737 280 |
0,012, |
0,0099 |
11 |
0,000062 |
16 384 |
2 097 152 |
0,0079 |
0,0069 |
12 |
0,000031 |
32 768 |
5 930 808 |
0,0056 |
0,0049 |
13 |
0,000016 |
65 536 |
16 777 216 |
0,0039 |
0,0032 |
14 |
0,000008 |
131 072 |
47 448 064 |
0,0027 |
0,0023 |
№ 1 № 2 № 5 № 6
Рис. 2.5. Шкала размеров зерна конструкционной стали 9
(цифры под каждым рисунком – номер зерна 100)
Порядок измерения величины зерна:
а) на микроскопе МИМ-7 устанавливается увеличение в 100×: окуляр 7×, объектив F=13,89, А=0,30;
б) на предметный столик ставится приготовленный микрошлиф, путем сравнения с таблицей из ГОСТа определяется номер зерна.
в) по приведенной формуле вычисляется размер зерна.
Таблица 2.4