13. Экспериментальная часть.

Цель работы – изучение структуры инструментальных сталей в состоянии поставки и оценка влияния структуры на свойства стали.

Оборудование: металлографический микроскоп.

Объект исследования: микрошлифы инструментальных и быстрорежущих сталей.

Задачи.

Углеродистые и легированные инструментальные стали.

1. Выполнить микроанализ и зарисовать структуру двух углеродистых сталей с разным содержанием углерода в отожженном состоянии. Для решения задачи:

а) характеризовать видимую в микроскоп структуру, определить, к какому структурному классу относятся эти стали;

б) определить содержание углерода в одной из сталей, ее марку по ГОСТ, а также значение твердости после отжига.

2. Выполнить микроанализ и зарисовать структуру двух образцов отожженной углеродистой стали с одинаковым содержанием углерода. Для решения задачи:

а) характеризовать структуру, видимую в микроскоп;

б) указать, какая структура перлита и форма вторичного цементита не допускается в стали согласно ГОСТ и почему она ухудшает свойства готового инструмента;

в) рекомендовать способ предупреждения и устранения этого дефекта.

Быстрорежущие стали.

1. Выполнить микроанализ поставленных на завод двух плавок быстрорежущей стали марки Р18. Одна плавка поставлена в виде проката диаметром 60мм, а другая – 10мм. Для решения задачи:

а) зарисовать микроструктуру и характеризовать по стандартной шкале балл карбидной неоднородности стали разных плавок;

б) объяснить, почему быстрорежущие стали примерно одинакового химического состава имеют неодинаковый карбидный балл в прокате разного диаметра.

2. На инструментальный завод поступили быстрорежущие стали двух марок – Р18 и Р6М5 в виде катаных прутков диаметром 30мм. Выполнить микроанализ этих сталей на расстоянии 0,5 радиуса. Для решения задачи:

а) зарисовать и описать структуру, видимую в микроскоп;

б) указать, какая из этих сталей имеет более мелкие размеры карбидов. Объяснить причины этого различия и влияние размеров этих карбидов на механические свойства быстрорежущих сталей;

в) объяснить, какая из этих сталей более пригодна для режущих инструментов с тонкой рабочей кромкой, в частности, для метчиков.

3. В настоящее время в промышленности применяется способ производства быстрорежущих сталей, обеспечивающий почти идеальное распределение карбидов и их очень мелкие размеры (не более 2…3мкм в поперечнике). Выполнить микроанализ кобальтовой быстрорежущей стали Р9М4К8 в поковках одинакового диаметра (25мм). Для решения задачи:

а) зарисовать и описать микроструктуру стали, изготовленной обычным металлургическим переделом (с отливкой в слиток) и изготовленной альтернативным способом;

б) характеризовать отличие в микроструктуре и объяснить, какие свойства изменяются в результате применения нового процесса, а какие остаются неизменными;

в) объяснить, в чем заключается альтернативный процесс получения стали, а также для каких быстрорежущих сталей и условий эксплуатации инструментов в наибольшей степени оправдано использование этого процесса.