Описать сущность газовой цементации, составы газовых и твердых карбюризаторов. Показать назначение цементации и перечислить марки стали, подвергаемые цементации.
V. Порядок выполнения работы
1. Изучить под микроскопом и зарисовать микроструктуры цементованной стали. Под рисунками (в узкой полосе) указать микроструктуры различных зон цементованного слоя.
Микроструктура нелегированной стали после цементации и мед- | ||||
ленного охлаждения | ||||
Микроструктура легированной стали после цементации и мед- | ||||
ленного охлаждения | ||||
Микроструктура легированной | ||||
закаленной стали |
2. Вычертить графики режимов термической обработки изделий после цементации: а) ступенчатая закалка с подстуживанием, низкий отпуск; б) охлаждение после цементации быстрое или на воздухе, одинарная закалка, низкий отпуск.
T °C | а | б |
800 | ||
600 | ||
400 | ||
200 | ||
0 |
Время, мин
|
|
Микроструктура азотированной стали 38ХМЮА (520°С, 25 ч; 540°С, 45 ч) Назначение способа: | |
Микроструктура хромированной и закаленной стали У8 (950°С 4 ч) Назначение способа: | |
Микроструктура борированной и закаленной стали 45 (870°С 4 ч). Назначение способа: | |
VI. Выводы по работе
VII. Контрольные вопросы
1. С какими целями применяют поверхностную закалку и химико-термическую обработку?
2. В чем сущность поверхностной закалки с применением индукционного (высокочастотного) нагрева?
3. Перечислите преимущества и недостатки высокочастотного нагрева?
4. Какие марки стали рекомендуется подвергать закалке с нагревом ТВЧ?
5. В чем сущность цементации? Типы карбюризаторов, применяемых при цементации. Назначение цементации.
6. Какие марки стали рекомендуется подвергать цементации?
7. Какие режимы термообработки применяются после цементации?
8. Режимы азотирования, борирования и хромирования, цели этих обработок. Свойства образующихся диффузионных слоев.
Дата выполнения | Фамилия студента | Подпись преподавателя |
Лабораторная работа 8
Ознакомление со структурой, свойствами и термической обработкой цветных металлов и сплавов
I. Цель работы
1. Изучить влияние термической обработки на структуру и свойства высокопрочного алюминиевого сплава марки В95.
2. Изучить и описать микроструктуру цветных металлов и сплавов.
А. Термическая обработка алюминиевого сплава
II. Краткие сведения из теории
|
|
1. Описать превращения, происходящие при закалке алюминиевого сплава дуралюмин. Дать определение естественному и искусственному старению. Цели старения.
Марка | Содержание основных элементов, % | ||||
сплава | Cu | Mg | Zn | Mn | Al |
В95 |
2. Вычертить в масштабе части диаграмм состояния. Определить температуру закалки сплава по диаграмме состояния и обосновать её выбор.
Т °С | AI-CuAl2 | AI-Al3Mg4Zn3 | |||||||||||||||
600 | 600 | ||||||||||||||||
400 | 400 | ||||||||||||||||
200 | 200 | ||||||||||||||||
0 | 0 |
2 4 6 8 10 12 Cu,% 10 20 30 40 50 60 Zn,%
III. Порядок выполнения работы
1. Произвести искусственное старение закаленных образцов. Измерить твердость после искусственного старения. Результаты записать в табл. 1.
Таблица 1
Твердость образцов, HRB
После | После старения по режиму | |||||
Исходная | закалки | 50 °С | 150 °С | 250 °С | ||
с 460 °С | 15 мин | 5 мин | 15 мин | 30 мин | 15 мин | |
2. Изучить под микроскопом, зарисовать и описать структуру образцов сплава В95 в отожженном состоянии, после закалки и искусственного старения.
Микроструктура сплава В95
После отжига | После закалки | После закалки и старения при 150 °С | После закалки и старения при 250 °С |
3. По данным табл. 1 построить:
а) график зависимости твердости от температуры старения (15 мин)
Твердость HRB | 90 | |||||||
80 | ||||||||
70 | ||||||||
60 | ||||||||
50 | ||||||||
40 |
0 50 100 150 200 250 300 Т °С
б) график зависимости твердости от времени выдержки при искусственном старении (температура старения 150 °С)
Твердость HRB | ||||||||
80 | ||||||||
70 | ||||||||
60 | ||||||||
50 | ||||||||
40 |
0 5 10 15 20 25 30 мин
Б. Микроанализ цветных металлов и сплавов
IV. Краткие сведения из теории
1. Вычертить в масштабе части диаграмм состояния.
t °C | Cu-Zn | t °C | Cu-Sn | |||||||||||
1000 | 1000 | |||||||||||||
900 | 900 | |||||||||||||
800 | 800 | |||||||||||||
700 | 700 | |||||||||||||
600 | 600 | |||||||||||||
500 | 500 | |||||||||||||
400 | 400 | |||||||||||||
300 | 300 | |||||||||||||
200 | 200 |
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30
Содержание цинка % Содержание олова, %
2. Описать изменение микроструктуры и механических свойств латуней в зависимости от содержания цинка.
V. Порядок выполнения работы
|
|
Изучить под микроскопом, зарисовать и описать микроструктуры меди, латуней, бронз и баббитов.
Марка сплава | Химический состав, % | Схема микроструктуры | Число фаз, наименование | Область применения |
Медь | ||||
Латунь Л62 | ||||
Латунь ЛС59-1 | ||||
Бронза БрОЦС5 5-5 | ||||
Бронза БрОФ-10-1 | ||||
Баббит Б83 | ||||
Баббит БК |
VI. Выводы по работе
VII. Контрольные вопросы
1. Какие операции включает термическая обработка алюминиевых сплавов?
2. В чем разница между естественным и искусственным старением?
3. Как определяется температура закалки сплава типа дуралюмин?
4. Как влияет температура и время старения на прочность алюминиевых сплавов?
5. Какие процессы при старении обуславливают изменения свойств?
6. Что такое удельная прочность? Рассчитайте примерно ее величину для алюминиевых сплавов и сталей. Покажите достоинства и недостатки алюминиевых сплавов по сравнению со сталью.
7. Какие сплавы называются латунями? Как маркируются латуни?
8. Какие области на диаграмме Cu-Zn занимают однофазные и двухфазные латуни?
9. Какие области на диаграмме Cu-Sn занимают однофазные и двухфазные бронзы?
10. Какие сплавы называются бронзами? Как маркируются бронзы?
11. Что представляют собой структурные составляющие свинцовистой бронзы Бр СЗО?
12. Какие сплавы называются баббитами? Назначение и маркировка баббитов.
Дата выполнения | Фамилия студента | Подпись преподавателя |