Лабораторная работа
«Изучение микроструктуры сталей и чугунов»
Цель работы.
Изучить микроструктуры железоуглеродистых сплавов. Научиться по микроструктуре определять вид железоуглеродистого сплава.
Основные теоретические положения.
Изучить презентацию «Стали. Классификация сталей по качеству и назначению, их маркировка. Чугуны. Классификация чугунов, их маркировка».
Порядок выполнения работы.
Получите у лаборанта микрошлифы образцов различных сталей и чугунов. С помощью металлографического микроскопа изучите структурные составляющие железоуглеродистых сплавов. Зарисуйте или сфотографируйте вид микроструктуры.
Описание образцов и содержание отчета.
Стали.
Для каждого образца
- определить фазы и структурные составляющие, указать их стрелками.
- определить процентное соотношение между структурными составляющими и между фазами, присутствующими в образце.
- оценить средний размер зерен, используя микронмаркер – 100 мкм.
|
|
- для образца по варианту определить, к какому типу стали относится.
- рассчитать процентное содержание углерода по формулам:
Доэвтектоидная сталь: С% = 0.8×(Площадь перлита в %)/100
Заэвтектоидная сталь: С% = 0.8×(Площадь перлита в %)/100 + 6.67×((Площадь цементита в %)/100
Для определения площади можно использовать бесплатную программу ImageJ.
Образцы сталей
1. Доэвтектоидная. Перлит имеет пластинчатую структуру:
2. Эвтектоидная. Перлит имеет зернистую структуру.
3. Заэвтектоидная. Характерное отличие цементитной сетки от ферритной, это наличие острых, «игольчатых» выступов.
4. Образец стали по индивидуальному варианту
Чугуны.
Для каждого образца
- определить фазы и структурные составляющие, указать их стрелками.
- определить процентное соотношение между структурными составляющими и между фазами, присутствующими в образце.
- оценить средний размер зерен, используя микронмаркер – 100 мкм.
- для образца по варианту определить, к какому типу чугуна относится. Для белого определить: доэвтектический/эвтектический/заэвтектический. Для серого дать классификацию по форме графитовых включений и по типу основы.
Образцы чугунов
1. Белый доэвтектический.
2. Белый заэвтектический.
3. Серый. Серый на ферритно-перлитной основе.
4. Серый. Высокопрочный на ферритной основе.
5. Серый. Высокопрочный на ферритно-перлитной основе.
6. Образец чугуна по индивидуальному варианту.
В отчете должна быть указана цель работы, приведены фотографии образцов с описанием (для каждого образца достаточно представить одну фотографию), а также выводы по работе.
|
|
Контрольные вопросы.
На защите работы возможны следующие вопросы.
1. Назовите фазы диаграммы Fe – C.
2. Назовите структуры диаграммы Fe – C.
3. Как классифицируются стали по содержанию углерода.
4. Какова структура доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной сталей.
5. Что такое перлит, из каких фаз состоит, каким бывает по структуре.
6. Каков состав аустенита, вступающего в эвтектоидное превращение.
7. Каков состав феррита, находящегося в перлите при температуре его образования.
8. Сколько углерода содержится в перлите.
9. Покажите диапазон сталей(по содержанию С), в процессе кристаллизации которых происходит перитектическое превращение. Напишите схему этого превращения.
10. По какой линии завершается процесс кристаллизации аустенита из жидкой фазы.
11. По какой линии начинается процесс перехода высокотемпературного феррита в аустенит.
12. По какой линии заканчивается процесс перехода высокотемпературного феррита в аустенит.
13. По какой линии начинается процесс перехода аустенита в низкотемпературный феррит.
14. По какой линии заканчивается процесс перехода аустенита в низкотемпературный феррит.
15. По какой линии происходит процесс выделения из аустенита вторичного цементита.
16. По какой линии происходит процесс выделения из феррита третичного цементита.
17. Как отличить сетку феррита в доэвтектоидной стали от сетки цементита в заэвтектоидной стали.
18. На какие два больших класса делятся чугуны, в чем различие между ними.
19. Дайте классификацию белых чугунов по содержанию углерода. Назовите структуру каждого класса.
20. Что такое ледебурит. Из каких фаз состоит в момент образования.
21. Что такое превращенный ледебурит. Назовите температурный диапазон его существования. Из каких фаз состоит.
22. Каков состав жидкой фазы, вступающей в эвтектическое превращение.
23. Каков состав аустенита, находящегося в ледебурите при температуре его образования.
24. Сколько углерода содержится в ледебурите.
25. Дайте классификацию серых чугунов по форме графитовых включений.
26. Дайте классификацию серых чугунов по типу основы.
27. Как и из чего получают серые чугуны.
28. Что такое процесс графитизации.
Список использованной литературы.
1) Кузнецов В.В., Рубцов Э.Р., Шкуряков Н.П. Материаловедение. Железоуглеродистые сплавы. Строение. Структура. Свойства: учебное пособие. СПб, СПбГЭТУ "ЛЭТИ". 2013. 80 с.
2) Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. -3-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1990-528 с.