- •Миністерство освіти і науки україни
- •0902 – Інженерна механіка
- •Затверджено
- •Укладач: Наумчик Світлана Анатоліївна, асистент
- •Лабораторна робота 1
- •1.2 Теоретичні відомості
- •1.3 Експериментальна частина
- •1.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 2
- •2.2 Теоретичні відомості
- •2.3 Експериментальна частина
- •2.4 Контрольні питання
- •3.2 Теоретичні відомості
- •3.3 Експериментальна частина
- •3.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 4
- •4.2 Теоретичні відомості
- •4.3 Експериментальна частина
- •4.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 5
- •5.2 Теоретичні відомості
- •5.3 Експериментальна частина
- •5.4 Контрольні питання
- •6.2 Теоретичні відомості
- •6.3 Експериментальна частина
- •6.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 7
- •7.2 Теоретичні відомості
- •7.3 Експериментальна частина
- •7.4 Контрольні питання
- •8.2 Теоретичні відомості
- •8.3 Експериментальна частина
- •8.4 Контрольні питання
- •9.2 Теоретичні відомості
- •9.3 Експериментальна частина
- •9.4 Контрольні питання
- •10.2 Теоретичні відомості
- •10.3 Експериментальна частина
- •10.4 Контрольні питання
- •11.2 Теоретичні відомості
- •11.3 Експериментальна частина
- •11.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 12
- •12.2. Теоретичні відомості
- •12.3 Експериментальна частина
- •12.4 Контрольні питання
- •13.2 Теоретичні відомості
- •13.3 Експериментальна частина
- •13.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 14
- •14.1 Мета роботи: за допомогою металографічного аналізу вивчити мікроструктуру міді, латуней, бронзі і встановити зв’язок мікроструктури з діаграмою стану
- •14.2 Теоретичні відомості
- •14.3 Експериментальна частина
- •14.4 Контрольні питання
- •Металографічне дослідження титанових сплавів
- •15.2 Теоретичні відомості
- •15.3 Експериментальна частина
- •15.4 Контрольні питання
- •16.2 Теоретичні відомості
- •16.3 Експериментальна частина
- •16.4 Контрольні питання
- •17.2 Теоретичні відомості
- •17.3 Експериментальна частина
- •17.4 Контрольні питання
- •Лабораторна робота 18
- •18.2 Теоретичні відомості
- •18.3 Експериментальна частина
- •18.4 Контрольні питання
- •Основна
- •Довідкова
- •Додаткова
Лабораторна робота 4
МЕТАЛОГРАФІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ. АНАЛІЗ ДІАГРАМИ СТАНУ Fе – Fе3C
4.1 Мета роботи: вивчити основні структурні складові вуглецевих сталей, встановити вплив вуглецю на структуру сталі
4.2 Теоретичні відомості
Діаграма стану залізо-вуглець охоплює залізовуглецеві сплави, які містять вуглецю 0…6,67%. При концентрації вуглецю 6,67% утворюється тривка хімічна сполука Fe3C – карбід заліза, яка називається цементитом
(Ц). Сплави з вмістом вуглецю більш за 6,67% не використовуються через їхні незадовільні властивості.
Розглянемо основні перетворення сплавів Fe - Fe3C за діаграмою стану (ДС) (рис. 4.1).
Рисунок 4.1 - Діаграма стану Fe – Fe3C
АВСD – лінія ліквідус характеризує початок кристалізації.
AHJECF – лінія солідус характеризує кінець кристалізації.
Основні фази системи залізо – вуглець:
аустеніт (А) – твердий розчин впровадження вуглецю у γ-Fe, кристалічна гратка кубічна, гранецентрована. Максимальна розчинність вуглецю в аустеніті 2,14% при Т=1147ºС, мінімальна – 0,8 при Т=727ºС;
ферит (Ф) – твердий розчин впровадження вуглецю в α – Fe, має кубічну об’ємоцентровану кристалічну гратку;
цементит (Ц) – хімічна сполука Fe3C з вмістом вуглецю 6,67%, має складну кристалічну гратку;
перліт (П) – евтектоїдна суміш фериту і цементиту, утворюється при розпаді аустеніту (з 0,8%С) при Т=727ºС.
Перетворення, що відбуваються в системі Fe - Fe3C:
1499°C (HJB) – перитектична реакція, при якої із Ф концентрації вуглецю в точці Н (0,1%С) і рідкого розчину L концентрації вуглецю в точці В (0,5%С) утворюється А (0,16%С)
L+Ф→A:
1147°C (ЕСF) – евтектична реакція, при якої з рідини з концентрацією вуглецю 4,3% утворюється двофазна евтектична структура, яка називається ледебурит (Л)
L→А+Ц (Л):
727°C (PSK) – евтектоїдне перетворення, при якому з А з вмістом вуглецю 0,8% утворюється евтектоїдна суміш з Ф і Ц перліт (П)
А→Ф+Ц (П).
Залізовуглецеві сплави, яки містять вуглецю до 2,14%, називаються сталями, більше 2,14% - чавунами.
Мікроструктура технічного заліза і вуглецевих сталей для рівноважних умов характеризується нижньою лівою ділянкою діаграми стану Fe – Fe3C (рис.4.1).
Сплави з вмістом вуглецю до 0,02% називаються технічним залізом, 0,02 – 0,8%С – доевтектоїдними сталями; 0,8 – 2,14% С- заевтектоїдними сталями. Сплав з вмістом вуглецю 0,8%С називається евтектоїдною сталлю.
Мікроструктура сплавів з вмістом вуглецю до 0,02% складається з фериту і третинного цементиту.
Мікроструктура доевтектоїдной сталі (до 0,8%С) складається з фериту і перліту. Мікроструктура евтектоїдной сталі (0,8%С) складається з одного перліту. Мікроструктура заевтектоїдної сталі складається з перліту і вторинного цементиту (рис.4.2).
а) доевтектоїдна – ферит і перліт; б) евтектоїдна – перліт; в) заевтектоїдна – перліт і цементит
Рисунок 4.2 – Структура вуглецевих сталей (х500):
Вуглецеві сталі класифікуються:
за структурою у рівноважному стані (доевтектоїдні, евтектоїдні, заевтектоїдні);
за призначенням (будівельні, конструкційні, інструментальні);
за способом виробництва (сталі звичайної якості, якісні, високоякісні).