Завдання на роботу
Вивчити будову металографічного мікроскопа і засвоїти прийоми роботи на ньому.
Приготувати мікрошліф (наприклад, сірого чавуна або сталі), вивчити і замалювати його структуру до і після травлення.
Зробити висновки і скласти звіт по роботі відповідно до вищевказаних пунктів завдань
Зміст звіту
У звіт потрібно включити технологію приготування мікрошліфів, реактив, який застосовується для травлення чавуну та сталі, схеми мікроструктур і їх описання. У висновках вказати на особливості будови досліджуваного металу до і після травлення, наявність неметалевих включень, дефектів і їх вплив на властивості металу.
Контрольні питання для самопідготовки
З якою метою проводиться мікроструктурний аналіз металів і сплавів?
Технологія виготовлення мікрошліфів.
З якою метою мікрошліфи протравлюють?
Які реактиви застосовуються для протравлення шліфів?
Лабораторна робота № 3 визначення критичних точок і побудова діаграми стану сплавів
’’СВИНЕЦЬ - СУРМА’’
Мета роботи: Освоїти методику побудови кривих охолодження металів і сплавів, визначення на них критичних точок методом термічного аналізу; навчитися будувати та аналізувати діаграми стану подвійної системи на прикладі сплаву свинець – сурма.
Матеріали та обладнання. Для виконання даної лабораторної роботи необхідні такі матеріали та обладнання: електрична піч, термопара, тиглі з навісками свинцю, сурми та їх сумішей, мілівольтметр зі шкалою від 0 до 500 мВ.
Теоретичні відомості.
При нагріванні відбувається плавлення твердих тіл, при охолодженні - їх кристалізація (затвердіння). Будь-які зміни в стані металу або сплаву (фазові, структурні перетворення) супроводжуються тепловим ефектом. При нагріванні відбувається поглинання тепла, а при охолодженні виділення тепла.
Температури, при яких відбуваються зміни стану сплаву, називаються критичними. Реєстрація зміни температури сплаву в часі здійснюється термічним методом.
При термічному аналізі за експериментальними даними будують графіки залежності зміни температури сплаву в часі в процесі охолодження (або нагрівання) з постійною швидкістю. Такі графічні залежності називаються кривими охолодження або нагрівання.
При охолодженні аморфного тіла, наприклад смоли або скла, його температура буде падати поступово і безперервно, перехід з рідкого стану в твердий буде поступовим. Графік нагрівання буде мати вигляд кривої I, показаної на рис.3.1, а. Крива охолодження II буде являти собою дзеркальне відображення кривої нагрівання.
Кристалічні речовини мають певну фіксовану температуру плавлення або кристалізації. Графік нагрівання чистого металу, побудований в осях координат час - температура, матиме вигляд кривої I, показаної на рис.3.1, б. Графік охолодження чистого металу буде являти собою дзеркальне відображення графіку нагрівання (рис. 3.1,б,крива II). Точка 1 на графіку охолодження відповідає початку кристалізації, точка 2 - кінцю кристалізації. На графіку нагрівання точка 1 відповідає початку плавлення, а точка 2 - кінцю плавлення. Процеси кристалізації і розплавлення здійснюються при постійних температурах (на графіках – горизонтальна площадка, нижче якої метал знаходиться в твердому стані, вище – в рідкому). Ці температури, а також температури будь-яких інших змін в стані металу або сплаву, які спостерігаються в ньому при нагріванні або охолодженні і супроводжуються поглинанням або виділенням тепла як і відповідні їм точки на графіках нагрівання або охолодження називаються критичними.
Рис.3.1 Графіки нагрівання і охолодження:
а - аморфного тіла; б - кристалічного тіла (чистого металу).
По критичним точкам температурних кривих (наприклад, початок або кінець кристалізації) будують діаграму стану сплаву.
Діаграма стану сплавів - це графічне зображення зміни структури і фазового складу сплавів в залежності від температури та концентрації.
На рис.3.2 зображена діаграма стану сплавів свинець – сурма в координатах температура (°С) - концентрація компонентів (%). Початок осі абсцис (вісь концентрацій) відповідає 100% свинцю і 0% сурми; кінець осі абсцис - 0% свинцю і 100% сурми.
Рис.3.2 Діаграма стану та криві охолодження