Контрольные вопросы

1. Что представляет собой макроструктурный анализ металлов и сплавов? Что выявляется с его помощью?

2. Какие вы знаете виды разрушений, чем они характеризуются?

3. Чем характеризуется поверхностное травление и для чего оно применяется? Для чего используется глубокое травление?

4. Как определяется наличие и распределение серы в сталях методом отпечатка по Бауману?

5. Что представляет собой микроструктурный анализ? Что можно выявить с его помощью? Каков порядок приготовления микрошлифов?

6. Какие реактивы применяют для выявления структуры в различных сплавах?

7. Что представляет собой разрешающая способность и полезное увеличение микроскопа? Как можно повысить полезное увеличение микроскопа?

8. Что представляет собой окуляр-микрометр и объект-микрометр? Как определяется цена деления окуляра-микрометра с помощью объекта-микрометра?

9. Как определяется балл неметаллических включений в сталях?

10. Как определяется номер зерна в сталях? Сколько всего номеров зерна в сталях в соответствии с ГОСТом?

Лабораторная работа № 4 Пластическая деформация и рекристаллизация металлов Цель работы

1. Изучить механизм пластической деформации монокристаллов и поликристаллических металлов и сплавов. Эксперимен­тально определить зависимость механических свойств металлов и сплавов от степени пластической деформации.

2. Исследовать влияние температуры нагрева на свойства деформированного металла.

3. Экспериментально определить температуру начала рекристаллизации и критическую степень деформа­ции заданного сплава.

Содержание работы

При различных технологических операциях (ковке, штамповке, прокатке) в металлах и сплавах возникают значительные структурные изменения, вызываемые смещением атомов в кристаллической решетке. Степень смещения атомов зависит от величины действующих напряжений. Небольшие смещения атомов, полученные при малых деформирующих напряжениях, могут быть обратимыми, т.е. после снятия нагрузки атомы возвращаются на свои прежние места. Деформация в таком случае называется упругой, и поскольку она не сопровождается остаточными изменениями в структуре, свойства деформированных металлов не изменяются.

При увеличении напряжения выше предела упругости наблюдаются значительные смещения атомов относительно положений равновесия. После снятия нагрузки атомы не возвращаются в свои прежние положения – это приводит к изменению свойств материалов. Остаточная деформация называется пластической.

Атомно-кристаллическое строение металлов

Металлы имеют кристаллическую структуру, состоящую из пра­вильно расположенных в пространстве ионов, которые образуют про­стые геометрические фигуры (куб, октаэдр, ромбические и гекса­гональные призмы и т.п.), и свободно движущихся между ними ва­лентных электронов.

Реальная структура промышленных сплавов в большинстве слу­чаев представляет собой совокупность большого количества отдель­ных кристаллов неправильной формы  зерен или кристаллов с различной их ориентацией в пространстве. Зерна состоят из отдель­ных фрагментов, разориентированных относительно друг друга на несколько градусов, а фрагменты  из блоков с углами разориентировки в несколько минут. Внутри блоков структура близка к идеальной.