- •Диаграмма состояния сплавов «железо-углерод» цель работы
- •1. Теоретическая часть
- •2. Методика выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Теоретическая часть.
- •Микроструктурный анализ железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии цель работы
- •Теоретическая часть
- •Оборудование и материалы
- •3. Методика проведения работы
- •4. Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическая часть
- •Порядок выполнения работы
- •Определение микротвердости металлов и сплавов на приборе пмт-3 цель работы
- •Теоретическая часть
- •Методика выполнения работы
- •Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Критические точки стали 45 цель работы
- •Теоретическая часть
- •Методика проведения работы
- •Определение по графику значений критических точек Аа и Асз.
- •Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Термическая обработка углеродистых сталей: отжиг, нормализация и закалка цель работы
- •Теоретическая часть
- •Методика выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Техника безопасности
- •Отпуск углеродистой стали 45 цель работы
- •Теоретическая часть
- •Методика проведения работы
- •Оформление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Термообработка легированных сталей цель работы
- •Теоретическая часть
- •Методика выполнения работы
- •Оформление отчета
- •Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Термическая обработка сталей 30 и зохгса цель работы
- •Теоретическая часть
- •Методика определения прокаливаемости сталей
- •Методика проведения термической обработки
- •4. Оформление отчета
- •Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
- •1. Теоретическая часть 13
- •1.Теоретическая часть 24
- •Редактор л.А. Маркешина
- •450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1
- •6. Какие преимущества метода Роквелла перед методом Бринелля?
2. Методика выполнения работы
Выучить название фаз, линий диаграммы и фазовые превращения сплавов. Выполнить в масштабе диаграмму состояния сплавов Fe-C. С левой стороны диаграммы построить кривую охлаждения сплава, концентрация которого задается преподавателем. На каждом участке кривой охлаждения указывать фазовые превращения, которые проходят в сплаве в данном температурном интервале.
Содержание отчета
-
Тема лабораторной работы.
-
Цель работы.
-
Теоретическая часть.
-
Диаграмма состояния сплава Fe-C с кривой охлаждения для заданной концентрации компонентов с описанием фазовых превращений.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Какие фазы присутствуют на диаграмме Fe-C?
-
Как называются линии на диаграмме?
-
Какие полиморфные модификации имеет железо?
-
Дать определения феррита, аустенита, цементита, перлита, ледебурита.
-
Как классифицируются сплавы в зависимости от содержания углерода?
-
Что представляют собой эвтектика и эвтектоид на диаграмме Fe-C?
-
Какая предельная растворимость углерода в феррите и аустените в зависимости от температуры?
-
Какое содержание углерода в цементите?
Микроструктурный анализ железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии цель работы
Познакомиться с классификацией железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии по содержанию углерода и микроструктуре, а также провести их микроструктурный анализ.
-
Теоретическая часть
Микроструктурный анализ железоуглеродистых сплавов в равновесном (отожженном) состоянии проводится при комнатной температуре.
В зависимости от процентного содержания углерода и микроструктуры данные сплавы делятся на стали (до 2,14 % С) и чугуны (свыше 2,14 % С).
Стали, в свою очередь, подразделяются на эвтектоидные (0,8 % С), доэвтектоидные (менее 0,8 % С) и заэвтектоидные (более 0,8 % С).
Согласно диаграмме состояния сплавов “железо - углерод” сплавы с содержанием углерода менее 0,006 % являются однофазными, имеют структуру феррита и называются “техническое железо”. Феррит имеет зернистое строение (рис. 1).
феррит
Рис. 1. Техническое железо
Сплавы с содержанием углерода от 0,006 до 0,2% имеют двухфазную структуру — феррит и цементит третичный, количество которого очень мало; при увеличении 100...350х с помощью оптического микроскопа цементит третичный не виден, поэтому наблюдаются только зерна феррита (см. рис. 1).
Сплавы с содержанием углерода от 0,02 до 0,8 % (доэвтектоидные стали) имеют структуру феррит и перлит (рис. 2).
феррит
перлит
Рис. 2. Доэвтектоидная сталь
Гр
Перлит представляет собой механическую или эвтектоидную смесь феррита и цементита вторичного; количество перлита в доэвтектоидной стали возрастает пропорционально увеличению содержания углерода, а количество феррита уменьшается.
Сплав с содержанием углерода 0,8 % (эвтектоидная сталь) имеет структуру перлит. Пластинчатый перлит предоставляет собой чередующиеся пластинки феррита и цементита вторичного (рис. 3).
Рис.З. Эвтектоидная сталь
Сплавы с содержанием углерода от 0,8 до 2,14% (заэвтектоидная сталь) имеют структуру перлит и цементит вторичный в виде сетки по границам зерен перлита (рис. 4).
Чугуны подразделяются на эвтектические (4,3% С), доэвтектические (менее 4,3% С) и заэвтектические (более 4,3 % С).
Сплавы с содержанием углерода от 2,14 до 4,3% (доэвтектический чугун) имеют структуру перлит, цементит вторичный и ледебурит (рис. 5).
Ледебурит представляет собой механическую или эвтектическую смесь перлита и цементита первичного.
Сплав с содержанием углерода 4,3 % (эвтектический чугун) имеет структуру ледебурит (рис. 6).
Сплавы с содержанием углерода более 4,3 % (заэвтектический чугун) имеют структуру ледебурит и цементит первичный, который кристаллизуется из расплава в виде крупных пластин (рис. 7).
цементит
первичный
ледебурит
Рис. 7. Заэвтектический чугун
Излом доэатектического, эвтектического и заэвтектического чугунов имеет белый матовый цвет, благодаря чему чугун получил свое название - белый. Для его структуры характерно наличие ледебурита. Чем больше содержание углерода, тем выше твердость чугуна.
Есть чугуны, у которых углерод полностью или частично выделился в свободном состоянии в виде графитовых включений. В зависимости от их формы чугуны подразделяются на серый, ковкий и высокопрочный.
Серым называется чугун, графитовые включения в котором имеют вид пластин (рис. 8).
феррит
графит
перлит
перлит
феррит
графит
графит
а в
Рис. 9. Ковкий чугун: а - ферритная металлическая основа; б - ферритно-перлитная металлическая основа; в - перлитная металлическая основа
Различная металлическая основа серого, ковкого и высокопрочного чугунов образуется в зависимости от скорости охлаждения и режима термической обработки.
Чугун, имеющий графитовые включения в виде мелких шариков называется высокопрочным (рис. 10).
При длительной выдержке и малой скорости охлаждения весь углерод успевает выделиться полностью в свободном состоянии в виде графитовых включений, и металлическая основа будет ферритная; Если скорость охлаждения выше, то часть углерода (меньше 0,8 %) будет оставаться в связанном состоянии в виде цементита; следовательно, металлическая основа будет ферритно-перлитная. А если скорость охлаждения еще выше, то углерода в связанном состоянии будет 0,8% и металлическая основа будет перлитная.