- •Материаловедение. Технология
- •Конструкционных материалов
- •Сборник методических указаний
- •По лабораторно-практическим работам
- •Часть 1. Материаловедение.
- •Измерение твердости металлов по методу Бринелля
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •5 Основные определения и обозначения
- •6 Порядок измерения твердости на твердомере бринеля
- •7 Содержание отчета о работе
- •Измерение твердости металлов по методу Роквелла
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы и материалы
- •4 Общие сведения
- •5 Порядок измерения твердости по роквеллу
- •6 Содержание отчета
- •7 Контрольные вопросы
- •Микроструктурный анализ углеродистой стали
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •5 Порядок выполнения работы
- •6 Содержание отчета о работе
- •Микроструктурный анализ чугуна
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •5 Порядок выполнения работы
- •Анализ диаграмм состояния двойных сплавов
- •1 Цель работы
- •2 Задание
- •3 Термины и определения
- •4 Введение Диаграммы состояния представляют собой графические изображение превращений в металлических сплавах в зависимости от температуры и концентрации компонентов.
- •5 Основные определения и обозначения
- •4 Общие сведения
- •4.1. Анализ превращений в сплавах «железо-цементит»
- •5 Практическое значение диаграммы состояния сплавов железо-цементит
- •6 Порядок выполнения работы
- •3 Приборы, материалы и инструмент
- •4 Общие сведения
- •Классификация деталей машин по условиям работы, применяемым сталям и видам упрочняющей обработки.
- •2. Детали, подвергающиеся статическим или динамическим нагрузкам с одновременным трением скольжения.
- •3 Детали, подвергающиеся высоким контактным нагрузкам, при трении качения или трении скольжения «сталь по стали», входящие в узлы и агрегаты с высокими требованиями по точности и надежности.
- •5 Порядок выполнения работы
- •Термическая обработка сталей
- •1 Содержание и последовательность выполнения работы
- •2 Основы термической обработки
- •Виды термической обработки
- •Фазовые превращения при термической обработке.
- •3.1 Выбор оборудования
- •3.2 Режим термической обработки
- •4 Порядок выполнения работы и требования к отчету
- •Приложение а Протокол результатов термической обработки Марка стали________по гост___________Размеры образцов___________
- •2) Придать электротехническому материалу необходимые механические, технологические или эксплуатационные свойства.
- •4 Виды термической обработки электротехнических материалов
- •5 Назначение и режим различных операций термической обработки
- •6 Содержание работы и методические указания
- •Классификация антифрикционных материалов
- •Структура подшипниковых сплавов
- •Свойства подшипниковых сплавов
- •Многослойные подшипники скольжения
- •Подшипники скольжения из комбинированных материалов
- •5 Порядок выполнения работы
- •5.3 Указать особенности структуры рассмотренных сплавов, их эксплуатационные свойства, привести конкретные примеры их рационального применения
- •4.1 Свойства сплавов цветных металлов
- •4.2 Классификация сплавов цветных металлов
- •4.3 Маркировка и применение сплавов цветных металлов
- •4.3.1 Медные сплавы
- •4.3.2 Магниевые сплавы
- •4.3.3 Алюминиевые сплавы
- •4.3.4 Цинковые сплавы
- •4.3.5 Припои
- •4.4 Микроструктура сплавов цветных металлов
- •5 Порядок выполнения работы
- •Проводниковые металлы и сплавы
- •1 Цель работы
- •2 Материальное обеспечение
- •3 Общие сведения
- •3.1 Проводниковые материалы высокой электрической проводимости
- •3.2 Проводниковые материалы с высоким удельным электрическим сопротивлением
- •3.3 Проводниковые материалы для электрических контактов
- •4 Порядок выполнения работы и требования к отчету
- •Свойства, маркировка и применение магнитных материалов
- •1 Общие сведения
- •2 Магнитомягкие материалы
- •2.1.5 Электротехническая легированная (кремнистая) сталь
- •2. 2 Материалы с высокой магнитной проницаемостью
- •2.3 Высокочастотные магнитомягкие материалы
- •2.4 Прочие магнитомягкие материалы
- •3 Магнитотвердые материалы
- •4 Термическая и термомагнитная обработка магнитотвердых материалов
- •Порядок выполнения работы и требования к отчёту
- •Библиография
- •Приложения
- •Протокол
Термическая обработка сталей
1 Содержание и последовательность выполнения работы
Изучить теоретическую часть работы.
Выбрать различные операции термической обработки в зависимости от требуемых свойств изделия.
Установить режим термической обработки для выбранных операций.
Провести термическую обработку заданных образцов.
Провести оценку влияния термической обработки на структуру и свойства углеродистой стали.
2 Основы термической обработки
Термической обработкой стали называется технологический процесс, состоящий из нагрева стальных заготовок, деталей или инструментов до определенных температур, выдержки и последующего охлаждения с заданной скоростью. Целью термической обработки является изменение структуры стали и получение требуемых свойств.
Т ермическая обработка основана на вторичных фазовых превращениях в структуре стали при её нагреве и охлаждении. Вторичные фазовые превращения (превращения в твердом состоянии) вызываются аллотропией железа, то есть способностью железа при нагреве и охлаждении изменять строение кристаллической решетки Fe Fe
Виды термической обработки
Основные виды термической обработки стали – отжиг, а также нормализация, закалка и отпуск.
Отжиг и нормализация относятся к операциям предварительной обработки. Такой термической обработке подвергаются заготовки (поковки, отливки, сварные заготовки) с целью снижения твердости и улучшения обрабатываемости на металлорежущих станках.
Закалка и отпуск относятся к операциям окончательной термической обработки, применяемой для готовых деталей или инструментов. Целью закалки является получение высокой твердости, прочности и износостойкости. Отпуск служит вспомогательной операцией после закалки с целью уменьшения хрупкости закаленной стали или получения требуемого комплекса свойств (высокой упругости, высокой вязкости в сочетании с достаточно высокой прочностью и др.)
Режим термической обработки.
Любой режим термической обработки определяется двумя факторами: температурой и временем и может быть представлен графически в координатах «время-температура». Температура нагрева для отжига, нормализация и закалки определяется положением критических точек А1, А3 и Аcm. При изменении времени охлаждения (скорости охлаждения) изменяется характер фазовых (структурных) превращений стали, обуславливающих получение разных структур, имеющих различные свойства. При отжиге и нормализации изделия охлаждаются медленно (соответственно в печи и на воздухе), а при закалке – быстро (в воде или масле). Температура нагрева при отпуске не превышает нижней критической точки А1.
Графическое изображение основных операций термической обработки показано на рисунке 1.
Фазовые превращения при термической обработке.
При термической обработке стальных заготовок, деталей или инструментов могут происходить следующие фазовые превращения:
2.3.1 При нагреве выше критических точек А1 и А3 Fe+Fe3СFe(C), то есть превращение ПЕРЛИТА, состоящего из механической смеси кристаллов ФЕРРИТА и ЦЕМЕНТИТА, в АУСТЕНИТ.
2.3.2 При медленном охлаждении Fe(C) Fe+Fe3С, то есть диффузионное превращение АУСТЕНИТА в ПЕРЛИТ.
2.3.3 При быстром охлаждении Fe(C) Feт (С), то есть бездиффузионное превращение АУСТЕНИТА в МАРТЕНСИТ.
2.3.4 При нагреве закаленной стали не выше нижней точки А1
Feт (С) Fe+Fe3С, то есть превращение МАРТЕНСИТА в ПЕРЛИТ.
Рисунок 1. Графическое изображение отжига, нормализации, закалки и отпуска; tн – температура нагрева; н , в и охл – время нагрева, выдержки и охлаждения, соответственно.
3 Технология термической обработки
Разработка технологического процесса термической обработки 1, 2 заключается в выборе оборудования и назначение режимов обработки: температуры нагрева, времени нагрева и выдержки, скорости охлаждения.