2015-05-26
731
Инструментальные углеродистые стали содержат 0,7…1,3 % углерода и отличаются высокой твердостью и прочностью. Эти стали содержат меньшее количество вредных примесей и они делятся на качественные и высококачественные. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной стали — 0,03 % и 0,035 %, в высококачественной — 0,02 % и 0,03 % соответственно. Марки качественной стали по ГОСТ 1435-99 следующие: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13. К высококачественным сталям относятся: У7А, У8А, У13А. Цифры в марке показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента.
Практическая часть
Оборудование и материалы для выполнения работы
1. Металлографический микроскоп.
2. Набор микрошлифов углеродистых сталей и чугунов в равновесном состоянии с различноймассовой долей углерода.
Методика выполнения работы
1. Изучить диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов.
2. Изучить под микроскопом или на компьютере микрострукту-ру технического железа и доэвтектоидных, эвтектоидных, заэвтек-тоидных углеродистых сталей.
3. Зарисовать микроструктуру сталей с указанием структурных составляющих.
4. По структуре доэвтектоидной стали, приведённой в альбоме определить содержание углерода по соотношению площадей, занимаемых ферритом и перлитом. Установить примерную марку стали.
5. По содержанию углерода, пользуясь рис. 8.6 определить механические свойства стали.
6. Сделать вывод о влиянии углерода на свойства железоугле-родистых сплавов.
7. Оформить отчет по предложенному шаблону.
Содержание отчёта
1. Диаграмма состояния «железо – цементит» с указанием фаз, а также микроструктур сплавов с различным содержанием углерода.
2. Схематическое изображение микроструктур сплавов с различным содержанием углерода. Против каждого сплава указать название стали и структурные составляющие.
3. График зависимостей механических свойств от содержания углерода и объяснение этих зависимостей.
4. Результаты определения содержания углерода и механических свойств в заданной стали.
Контрольные вопросы
1. Какие сплавы называются сталями и белыми чугунами?
2. Какими диаграммами состояния описывается структура и фазовый состав железоуглеродистых сплавов?
3. Какие типы решеток имеют Feα и Feγ.
4. Какое железо называется техническим?
5. Какие элементы, кроме основных компонентов, могут быть в сталях и как они влияют на свойства?
6. Какова причина наличия двух твёрдых растворов углерода в железе?
7. Какие фазы образуются в железоуглеродистых сплавах согласно диаграмме состояния «железо-цементит». Дайте им определение и краткую характеристику.
8. Какое превращение формирует окончательную структуру углеродистых сталей?
9. Что обозначают характерные точки и линии диаграммы состояния «железо-цементит».
10. Какие сплавы диаграммы Fe–C относят к сталям и чугунам?
11. Какие стали относятся к доэтектоидным, эвтектоидной и завтектоиным сталям и какую структуру они имеют при комнатной температуре?
12. Какую предельную растворимость имеет углерод в феррите и аустените и по каким линиям диаграммы состояния это можно установить?
13. Укажите линию начала полиморфного превращения аустенита в феррит в доэвтектоидных сталях.
14. Какие структурные составляющие имеет доэвтектоидная, эвтектоидная и заэвтектоидная сталь в отожженном состоянии?
15. Какие чугуны относятся доэтектическим, эвтектическому и заэвтектическим чугунам и какую структуру они имеют при комнатной температуре?
16. Как определить количество перлита и феррита в структуре доэвтектоидной стали?
17. Как определяется по структуре массовая доля углерода и марка доэвтектоидных сталей?
18. На чём основана классификация углеродистых сталей по назначению?
19. Как влияет массовая доля углерода на количественное соотношение фаз и механические свойства стали?
20. Как влияет на свойства доэвтектоидной и заэвтектоидной стали расположение феррита и вторичного цементита по границам зерен перлита?
21. Как маркируются конструкционные и инструментальные углеродистые стали?
22. Как подразделяются углеродистые и инструментальные стали по качеству?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
