Практикум

Описание

Описание файла отсутствует
Картинка-подпись

Список файлов в архиве

02

Распознанный текст из изображения:

УЛК

620

Л125

УЦК 620 22(076 5)

Утверждено учебным упраплонием МЗИ

Редактор В М Качалов

Роцензентн доктор техн, наук проФ. И П Спирихин

наив техн. наук доц В В.Нооокрещенов

'Я':.

Подготовлено на кабедре текналогии металлов МЗИ 4' Лабораторный практикум по материзиоведению 7 Р М Голубчиккщ В Зайцева,

В М Качалов и др, Пад ред В М Качалова — М Иэв-во МЭИ,!998 - 61с

Приведены описания 8 лабораторных работ по основным разде и курса.

Лабораторныи практикум предназначен для студентов семи

Факультетов МЭИ: энергомашиностроительного, электроэнергетического.

теплаэнергетическаго,промтеплоэнергетического. эпектроиеханического,

электриФикации и автоматизации проывхленности и транспорта и

знергойиэического.

Ллительнасть выполнения какдои работы составляет два часа

Подготовка к каждому занятию — один час.

Учебное издание

Р.М.Голубчик, А.В.Заицева, В.М.Качалов, А.А Качалин.

Т.П.Муравьева. Ф.В Шубин

ЛАБОРАТОРНЫИ ПРАКТИКУМ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

Лля студентов младших курсов

Корректор В.В Сомоыа

ЛР й 020528 от 05 08 97

Темплан издательства МЗИ 1997г (П). мет. Подписано к печати

30 03.98 г Формат 60х84716. Печать оФсетная Физ печ.л 4,0

Тираж 1500 Изд й 122 Заказ

Издательство МЭИ, 111250, Москва, Крзснокаэарлюнны, 14

ТипограФия НИИ 'Геодоэияц Моснооская обл, г Красноармсиск,

ул Центральная, д 10

С Москапснии эиергетическии институт. 19)8

О

Лабораторная работа М 1

ММКРОСТРУКТУРА УГЛЕРОЛИСПМ НЕЗАКАЛЕННИК

СТАЛЕИ

Цель ребашы — приобретение практических иванков определения микраструктури углеродистых неэвквленных сталеи с помощ~в микроскопичесного анализа и определение ориентировочного состава и марок сталеи.

Под структурои металлов и сплавов понимается их строение. выявляемое и изучаемое различными современными методаыи исследования и, в частности, иетодом микроскопического анализа

Микроскопическим анализом (или микроанвлизом) называется исследование строения металлов и сплавов с помощью специальных микроскопов (оптических или злентронних) при увеличении от 50 до 100000 раз на специально приготавленнык объектах — иикрохюиФах. репликах (оттисках) или тонких Фольгах. В настоящеи работе рассматривается только иикроскопичеснии анализ с помощью оптического металлограФическога микроскопа, дающего увеличение от 50 до 1800 раз. Наблюдаемое при иикрааналиэе строение металлов называется ыикроструктурои.

Строение нетепла, видимое невооруженным глазом или при небольаои увеличении (да 30 раз). называется ыакроструктурои Кроме макро- и микроструктуры различают также субмикроструктуру. т е внутреннее (блочное или мозаичное) строение кристаллов.

задачи аикроанвлиза

Микроснопичесиии анализ впервые применил в 1831 г выдающиися русскин металлург П П. Аносов для исследования минроструктуры стали

Микроснопическии анализ позволяет установить.

- Форму и размеры кристаллических зерен. иэ которых состоит сплав;

03

Распознанный текст из изображения:

Микроскоп МММ-7 (МММ-6)

Уехника микроскопического анализа

— характер и относительное количество струнтурнмх составляющих; - изменения внутреннога строения сплава. происходящие под влиянием различных решииоэ термическои и химино-термичеснои обработки, а также после енешнегс механического воздействия на сплав (обработки давлением);

— характер, размеры и расположение неметаллических включении (сульйидов. аксидое и др.);

— наличие микродебектов (трещин, пор) и их строение (Форму), — нарушения в строении (структуре). связанные са структурнои и химическои неоднородностью. соэданнне литьем. ковкои, прокаткои, сваркои, термическои и химико-термическои обработмои.

Микроскопичеснае исследование ииеет большое значение и потому, что иеханичесиие своиства металлов в большая степени зависят от их иикроструктуры.

Для проведении микроанализа необходима вырезать иэ исследуемого материала образец размером 1...3 см и подготовить на однаи нз его

з

поверхностен микрошлиб путем шлибования, полирования и травления

По полированнои поверхности образца без травления пел~за судить о строении сплава. на мошно исследоват~ неметаллические включения, котарме часто окрашены в различные цвета и резко выделяются на светлои Фоне полированиои поверхности.

Лля выявления микроструктуры иикроюлиФм подвергают травлению. которое обеспечивает:

— большую скорость растворения границ металлического зерна и его пограничных слоев. благодаря чему границм зерен вмявляются в вида темних линии;

— различие в скорости растворения в травителе различных Фаз. структурных составляющих и даше однобазнмх зерен вследствие их анизотропии и различнои ориентации относительно плоскости микрошлиба.

Структурние составляющие — зто части структуры, ииеющие при рассиотрении под ыикраскопои одинаковое строение с присущими характерными особенностями Например, даэвтектоидная углеродистая сталь э отохшенном состоянии имеет две структурние составляющие ФерРит и перлит (см ниле)

5

— различие в окрашиваемости различных Фаз и структурных состаз-

лающих.

Протравленный и еысушенныи микрошлиФ устанавливают на предметныи

столик металлаграФического микроскопа и рассиатривают иикроструктуру

з отраженном свете, при необхадииости микроструктуру ФотограФируют.

На Рис. 1. 1 пРиведена принципиальная оптическая схема иеталлограбического иинроскопа.

Рис. 1. 1. Принципиальная оптическая слепа металлограФического микроскопа

Лучи света от электрической лампы 1 проходят через оптическую систему 2 и попадают на полупрозрачную пластину 3, расположенную под углои 45' к оси объектива 4. Лучи соета, падающие на пластину 3. частично проходят через нее, а частично отражаются, проходят через объектив 4 и освещают микрашлиФ 6, установленныи на предметном столике 5. Отразившись от минрошлиФа. лучи оновь проходят через объектив 4, пластину 3, преломляются призмои 7 и через окуляр 3 попадают, в глаз наблюдателя. Меняя объективы и оиуляры, мошно изменять увеличение иикраскопа.

04

Распознанный текст из изображения:

Установка на Фокус производится с помощью винта наводки и микрометричесиого винта.

Микроструктура углеродистых сталеи

Сталью называют сплавы шелеза с углерадаи при содержании углерода до 2,14Д. Стали углеродистые промышленного производства — сложные по хииическому составу сплавы. Кроме углерода в их состав входит ряд примесеи.

В настоящеи работе студенты знакомятся с микроструктурои углеродистых незакаленных (т.е медленно охлажденных) сталей. которая определяется в своеи основе левон "стальнои" частью диаграммы состояния шелезо — цеиентит (рис.1.2) и зависит от содсршания углерода. Э дхь

тгя з и и Ю м чэ .м и ю гэ хх х ох гог

Рис. 1.2. Диаграмма шелезо — цементит

При охлаждении бальшинстоа сталеи кристаллизация шидкои фазы заканчивается образованием аустенита.

Аустенит (область М)ЕЕС на диаграьыс) — твордыи раствор углерода в у-шелозе, с максимальнои растворимостью углерода 2,14) при температуре 1147 С (точка Е). Со сиишонием температуры растворимость уг-

0

лерода в У-шолезе умен шастся (линия ЕЬ) и гри температуре 727"С

составляет О, ВД (точка Б). Аустенит обозначают А или Ееу(С); он имеет твердость НВ = 1600 .. 2000 мпа и Ь 50х.

При дальнеишем ахлашдении

— доэвтектоидиых сталеи (СО.ВК углерода) от линии СБ до СРЕ происходит превращение аустенита в Феррит;

— заэвтектаидных стален ()О.ВК и (2.14% углерода) от линии ЕВ до ЕК из аустенита выделяется цементит;

— всех сталей ниже линии РЕК происходит превращение аустенита в перлит.

Феррит (обозначают Ф или Еек(С) — твердыи раствор углерода в и-шелезе Феррит иовет быть высокотемпературныи, с максимальнои растворимостью углерода 0.1Д при температуре 1499'С, и низиотемпературныи, с максимальнои растворимостью углерода 0.02д при температуре 727'С и растворимостью менее 0,01д при температуре ниве 600"С. Феррит имеет хорошие пластичесиие свойства (Ь = 40Д), но невысокие прочность и твердость (НВ = 800 ... 1000 МПа).

Цементит (обозначают Ц) — химическое соединение шелеэа с углеродом (карбид шелеза — ЕеэС) с содершанием углерода 6.67Д (6,69Х).Он имеет слошную ромбическую решетку. Последними исследованиями при нагРеве лазерным лучом установлено,что температура его плавления Равна 1260'С. цементит обладает высокаи твердостью (НВ = ВООО МПа). хрупок и выступает в сплавах как отдельная фаза.

Цементит макет быть первичныи (Ц,), кристаллизующиися из расплава; отаричныи (Ц~). выделяшщиися иэ аустенита; третичныи (Пв).

выделяющиися иэ Феррита.

Перлит (обозначают П) — иеханическая смесь (эвтектоид) Феррита с цементитам, образующаяся при распаде астенита с содерванием углерода О,ВД (точна 0,81УП при теипературе 727'С. Струитура перлита представляет собои звтектоидную смесь тонких пластинок Феррита и цеионтита (Ф + Ц) или округлых зерен цеиентита о Форритнои основе. Твердость перлита близка к твердости аустенита (НВ - 2000 МПа). а 5=15'Х

Микроструктура сталеи с очень низкии содерванием углерода состои~ из зерен феррита (рис.! 3). Зерна Феррита после травления остаются светлымя. границы мешду зернами растравливаются в узкио шслобки и выглядят на шлифе в виде темных линии.

Микроструктура звтектоиднаи стали (О,ВК С) состоит из зерен только перлита, представляющего сабои механическую смесь Феррита и цементита.

05

Распознанный текст из изображения:

ш '

):

1

При небольших увеличениях аерна перлита окрашенм в темные тона— серыи или серо-бурю, а пластинки цементита н Феррита в них неразличимы.

При средних и больших увеличениях зерна перлита после трааления кажутся состоящими из соетлых и темных полос (рис.!.4(. Наличие этих полос объясняется тем, что пластинки Феррита растворяются в кислоте быстрее пластинок цементита, вследствие чего получается микрорельеФ.

Свет. яадающий на поэерхность иикрошлийа, дает тени от выступающих пластинок цементита. атбрасываемме на углубленные пластинки Феррита.

Рис. 1. 3 Микроструктура сталеи с очень низким содержанием углерода (порядка нескольких сотых долеи процента( — зерна Феррита

Рис. 1. 4. Микроструктура эвтектоиднои стали (О,ВХ С( — перлит

Микроструктура доэвтектоидных сталеи, содержащих углерод в количестве от 0.02 до О,ВХ, состоит из Феррита (0,006Х С1 и перлита (О.ВХ С1. С увеличением содержания углерода а стали в ее структуре увеличивается количество парлита и соответственна уменьшается каличестзо Феррнта. На рис 1.б показана микроструктура стали с О, 15Х С. Светлые зерна в Феррит, темные — перлит.

Микроструктура зазвтектоидных сталеи (О,В ... 2, 14Х С1 состоит из перлита и вторичного цементнта (рис. 1.61. Вторичныи цеиентит различим в виде белои сетки, окружающеи зерна перлита. Серпит и цементит содержат строго определенное количество углерода — 0,8 и 6,6УХ соответственно. Определиэ количество той или инои структурнои составляющеи е структуре отожженнои углеродистой стали, можно легка определить приблизительное содержание углерода в стали.

Рис. 1.5. Мнкроструктура дозвтектоиднои стали, содержащеи 0,15Х С вЂ” Феррит и перлит

Пусть площадь, занятая е микроструктуре доэзтектоиднои стали

перлитам, составляет 50Х. а остальные 50Х вЂ” Ферритом. содержание

углеРода з котором настолько мала, что им можно пренебречь. Составим

пропорцию. при 100Х перлита содержание углерода в стали равно О,ВХ.

при 50Х перлита содержание углерода е стали (С( равно:

0.8 50

С = — = О 4Х.

100

При определении содержания углеРода з эаэвтектоиднои стали

необходниа учитывать содержание углерода не только з перлите, но и

06

Распознанный текст из изображения:

$

М

;0

в цеиентите. Содержание углерода о заэвтектоиднаи стали подсчитывает

ся по Формуле

О, Вх ~ 6. 67 ° (100 — х)

С- х

100

где х — доля площади. занятая в структуре перлитам, х; (100 — «)—

даля площади, занятая в структуре цементитои, Х.

Рис. 1 6. Микроструктура зазвтектоидной стали.

содержащеи 1Х С. — перлит и вторичныи

цементит

Феррит — очень пластичная. но иалапрочная фаза, цементит очень тверд и статически прочен, но практически непластичсн Поэтому уоеличение содержания углерода в стали (или. что то же. увеличение содержания перлита и цементита) приводит к повышению прочности и твердости стали и уменьшению ее пластичности.

В зависимости от назначения предусиатрено изготооление и поставка углеродиотои стали по нескольким государственным стандартам— ГОСТ 360-86, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1435-90 и др.

Кроме тога, в эависилюсти от нида продукции и способа ое изготовления предусмотрены государственные стандарты и технические условия на отдельные види продукции.

Па ГОСТ 380-88 изготавливают двадцать марок стали углородистаи обыкновенного качества, имеющих широкое применение в машиностроении, строительстве и т д

Все марки стали, изгатовляеиые по настоящему стандарту. имеют буквенно-цифровое обозначение. Первые две буквы "Ст" обозначают сталь, цифры О, 1: .. 6 — уславныи номар марки, буквы кп, пс и сп— способ раскисления ( паведенке стали при разливке и кристаллизации) и буква à — повышенное содержание марганца Для большинства парок (кроме СтО) массовая доля серы не более О.ОВД, Фосфора — не болае О. 04Х.

Поведение стали при разливке и кристаллизации (кп — кипящая. пс — полуспокоиная и сп — споконная) связано со степенью удаления из стели нислорода (степенью раскисления). При разливке малораскисленнои стали в изложнице происходит бурное выделение пузырьков окиси углерода — сталь нак бы кипит (кп), чем полнее удален из стали кислород, тем спокоинее (пс и сп) проходит процесс кристаллизации.

Углеродистые качественные конструкционные стали (ГОСТ 1050-881 во всех обозначениях марок содержат цифры, указываюцие среднее содержание углерода в сотых долях процента (табл,1 1), буквы кп и пс — степень раскисления. Если после цифры буквы отсутствуют. та эта сталь является спокоиьюи.

В сталях всех марок содержание серы допускается не более 0.04Д, а Фосфора — не более 0,035Х.

Углеродистую инструментальную сталь (ГОСТ 1435-90) применяют для изготовления режущего инструмента. работающего при малых скоростях резания и не подвергаемого существенному разогреву в процессе эксплуатации

Все инструментальные углеродистые стали относятся к качественным (Б(0.026$, Р(О.ОЗХ) или высококачественным (Б(0,018Х, Р(0,025,более чистые по примесям других элементов)

В обозначениях марок (У7, УВ, У10А. УВГА и др.) углеродистои инструментапьнои стали бунам и цифры обозначают. У углеродистая, цифры — среднее содержание углерода о десятых долях процента, сали в стали содержание марганца превышает обычное (0,17...0,334). та после цифры ставят букву Г (Мп = 0,33 0,587), если сталь высококачественная то в конце марки ставят букву А (табл. 1.2)

07

Распознанный текст из изображения:

12—

Та5лица !. 1 Пример» маркировки. химического состава и механических сеаиств

! ! Массовая доля элементов. Х ! Механические !

!Марка!

своиства

! Сг не ! б, . ! б„, !

С ! М ! 81 ! более ! М!!а! Мйа!Вь,д!

!стали! ! !

ТаС ица А.г

Примеры марок углерадистои инструментальной стали

!05кп ! С 0,06 106 ! 0,05...0,121 !10 ! 0.07...0,4 ! !15 ! 0.12...0.19! 120 ! 0,17...0.241 !25 ! 0.22, 0,30! !30 ! 0.27...0,35! !зб ! 0,32...0,401 ! 40 ! О. 37... О, 45 ! !45 ! 0,42...0.50! !50 ! 0,47...0.55! 155 ! 0.52...0,60! !60 ! 0.57...0,651

(040 ! 4003

О, 35... О. 65!О, 17... О. 371

1

1

0,50...0.80! -"- 1

!

! -"- 1

! -"- 1

!

!

0,10 ! 0.10 !196 О, 15 1205 0.25 1225

!245 !275 !295 ! 315 !335 !355 !375 !ЗВО !400

300! 301 320! 33! ! ЗЗО! З1! ! 370! 27!

410! 25! ! 450! 23!

490! 21! 530! 20! 570! 19! 600! 16! 630! 14! 650! 13! 680! 12!

-4ЗПорядок выполнения работы

Для выполнения работы каждому студенту предоставляется микроскоп МИМ-7 (или МИМ-6! и набор элибов углеродистых неэакаленных сталей с

различным содержанием углерода.

Необходимо

1! просмотреть под микроскопом все влибы набора, зарисовать их микроструктуру и стрелками указать на каждои зарисовке структурные составляющие;

2! определить количество структурных составляющих в образцах, подсчитать содержание углерода и установить парку стали каждого образца;

3! для сталои с содержанием углерода ХО.ВЕ построить граФик зависимости механических своиств от содержания в них углерода;

4! ответить на есе пункты бланка отчета.

ЛИТЕРАТУРА

1. Строение и своиства конструкционных материаловУПод ред.

В. М. Качалова. — М.. Изд-во МЗИ. 1990. — 96 с.

2. Конструкционные материалы в энергетике/Под ред. В.М.Качалова

— М.: Иэд-во МЗИ. 1992 — !02 с.

!

!Марна

1стали !

Массовая доля элементов, д

Группа

Б 1 Р !качестоа

! не более

1

С ! 81 ! Мп

УВ !0.75...0,84!

! УВГ !0,80...0,90!

1 УВА !0,75...0,84!

!

У ВГА ! О, 80... О, 90 ! 0

У13 !1. 26 . 1. 34!

У!ЗА!1.26. .1,34!

!

!О, 17...0.33!0.028!0,030!Качестоенная! !0,33.. 0,58!0.028!0.030!Качественная! !0,17...0.33!0.018!0.025!Высоко! ! ! !качественная! 17..0.33!0.33...0.58!0.018!0,025!Высоко! ! !качестоенная!

!О, 17...0.33!0.028!0,030!Качественная! 10,17 .0,33!0.018!0,025!Высоко!качественная!

Лабораторная работа И 2

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ Н СОЛЕЙ

Цель рябовы — изучение основных закономернастеи процесса перехода вещества из жидкого состояния в твердое 4кристаллическаец определение влияния внешних Факторов !скорости охлаждения и введения мадибикаторое! на структуру и своиства кристаллических тел

Кристэллизациеи называется процесс образования твердых кристаллов из жидкости или газа. Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое является Вазовым превращением.

08

Распознанный текст из изображения:

Я

$~

14

Процесс кристаллизации, как и всякое Фаэовов превращение, происходит самопроизвольно, если при этом свободная энергия понижается С повышением температуры свободная энергия как твердого, так и видкого состояния вещества уменьшается. однако характер этого изменения различен )рнс. 2. 1).

Рис.2.1. Зависимость свободнои энергии жидкого н твердого

состояния вещества ат температуры )схема)

Теытература. при нотсрои свободные энергии вещества в жидком и твердом состояниях раним (Фазы находятся в равновесии), является теоретическаи )равнавеснои) температурой кристаллизации 11р). Кристаллизация начинается тогда, когда свободная энергия твердой Фазы будет меньше свободной энергии жидкой Фазы, т.е. при температуре низе теоретическои. При этом произойдет самопроизвольное уменьшение энергии на величину ЬР. Разность между теоретической 1 и деиствительнои

ь и температурами кристаллизации называется степенью переохлаждения Ьь

Процесс кристаллизации можно представить как два процесса. зарождение мельчайших кристаллических частиц. называемых зародышами нли центрами кристаллизации. и рост эародъыеи и образование кристаллов или зерен. Числа центров кристаллизации 1ЧЦ) вырааается количеством центров, образующихся в единице объема жидкости в единицу времени. Скорость роста кристаллов 1СР) выражается линеинои скороотью движения грани кристаллов в направлении. перпендикулярном еи.

При образовании центров кристаллизации вознииает поверхность раздела меаду твердой и жидкой Фазами. что сопровоадается увеличением энергии. Поэтому зародыши малого размера с относительно Польщен 1по сравнению с их объемом) поверхностью оказываются неустоичивнми, т.е. неспособнымн к росту, так как выделившаяся при их образовании энергия ЬР не компенсирует энергию, затрачиваемую на образование поверхности раздела. Способными к росту становятся только кристаллы достаточно большого )критического) размера. Дли даннои степени переохлаждения имеется некоторыи зародыш критического размера г„р. зародыши большего размера будут расти, а иеньшего — окааутся неустойчивыми и вновь растворятся в жидкости.

С ростом степени переохлаждения увеличивается ЬР. критический размер зародыхеи г„р уменьшается, а их число возрастает; скорость роста также увеличивается 1рис.2.2).

Рис.2.2. Влияние степени переохлаждения на число

центров кристаллизации 1ЧЦ) и скорость

роста кристаллов 1СР)

Процесс кристаллизации является диФФузионным. поэтому при значительных переохлаэдениях, когда тепловая подвижность атомов уменьшается, скорость роста и число центров также уменьшаются. При температурах, когда днфйузионнме процессы в веществе происходить не могут, несмотря на значительное переохлэждение центры кристаллизации не образуются. и вещество переходит в аморрное состояние.

09

Распознанный текст из изображения:

16

17

При кристаллизации металлов в больяинстве случаев характерным является увеличение ЦЦ и СР с увеличением степени переохлаядения (восходнщие участки кривых на рис. 2.21. Однако в последнее вРемя удалось получить металлические материалы в аморбном состоянии пРи достиаении очень высоних скоростей охлаядения (более 1О " " '" "' ус( и, следовательно, высоких степеней переохлаадения.

Металлические материалы в аморбном состоянии обладают многими ценывхи свойствами (например, высокой прочностью. твердостью. коррозионнои стадностью, а такхе уникальными магнитными свойствами(.

Форма кристаллов зависит от ряда Факторов их кристаллического строения. скорости роста и направленности теплоотвода. Зароадаются кристаллы обычно правильнаи геометрической Формы, саотеетствующеи их нристаллическому строению. Если скорость роста кристалла одинакова во всех направлениях (что обусловлена его кристаллическим строением а твиде отсутствием направленного теплоотводаЕ кристаллы Растут, сохраняя правильную Форму да тех пор, пока со всех сторон их окруяает аидность. При взаимнои столкновении грвнои кристаллов их правильная Форма наруяается и становится по окончании кристаллизации неправильнои.

Если скорость раста кристаллов в наком-либо направлении значительно выме, чем в других, то образуются кристаллы древовиднои Формы или дендритм (рис.2.3Е

Рис.2.3. Схема роста дендрита

Сначала кристалл приобретает вытянутую Форму в направлении большей скорости роста. затем он начинает расти и в баковмх направлениях, причем рост в боковых напраолониях происходит не по всеи поверхности. а на отдельных участках В результате от основнои осн первого порядка. соответствующеи направлению иаибольаей скорости роста, ответвляются боковые оси (ветви( второго порядка и т д.

Когда главная ось (первого порядка( дендрита ориентирована вдаль направления отвода тепла, она обычно намного длиннее осен, перпендикулярных к неи. Это так называемые столбчатые дендриты. Если оси первого и второго порядка приблизительно равны, дендрит называется равноосным (отсутствует направленныи теплоотвод) Дендриты растут до тех пор, пока не соприкоснутся друг с другом. После этого кристаллиэуются меядендритные пространства и дендриты превращаются в кристаллы. Кристаллы или зерна могут состоять из нескольких одинакова ориентированных дендритов.

На практике стремятся получить питон металл. имеющии мелкокристаллическое строение с равнооснаи Формои зерен. так как при этом увеличиваются прочность. пластичность и ударная вязкость. Использование высоких скоростеи охлаждения (больяие б(( для получения мелкозернистои структуры не всегда оправдана. так как при этом увеличивается перепад температур по сечению металла, что моает привести к высоким термическим напряаениям и даве образованию трещин.

уменьшить размер зерна мозно также путем создания в лидкам металле дополнительных центров кристаллизации. В ряде случаев это можно осуществить с помощью введения в хидкии металл модибикаторов — веществ,которые подавляют дендритныи рост и уменьшают размер зерна. По своему Физическому воздействию на процесс кристаллизации модибикаторы полно разделить на две группы Первые при их введении в яидкии иоталл образуют тугоплавкие соединения, которые являются готовымн центрами кристаллизации В этом случае необходимо, чтобы соблюдались следующие условия: кристаллическое строение модификаторов долано быть сходным с кристаллическии строением нетепла, а размеры атоиов не должны сильна различаться (принцип структурного и размерного саответствнящ Примером иаднбикаторов этого типа являются ванадии. церии, титан. которые образуют в хидкои стали тугоплавкие оксиды и ннтриды. Втарь,е — это так называемые поверхностна-активные вещества. которые снижают энергию, затрачиваемую на образованно

10

Распознанный текст из изображения:

18

19

Порядок выполнения работм

ТД

Пертр Х

ты

Птежт 1

Прейлетеый '

етееие

уер

ЛИТЕРАТУРА

грэлицм раздела жидкость — твердая Фааа. В результате уменьшается г„р, а число центроо возрастает. В ряде случаен поверхностна-активные вех)ества уменьшают снорасть роста. что также увеличивает число центров.

Изучать процесс зарождения и роста кристаллов на металлах очень трудна, так как металлы непрозрачны. Легче изучать процессы кристаллизации на растворах солей с помодью биологического иикраскопа.

Для этого предварительно подготавливают почти насыденныи раствор исследуеиай соли з дистиллироваинои воде. Калло раствора наносят стенляннои палочкой на стенло и изучают ее пад микроскопом. Лучи от естественного или искусственного источника света 1 )рис.2.4), отразившись от плоского или вогнутого зеркала 2. проходят через каплю раствора 3 в абьектив 4, поведая ее. Изобразение капли, полученное в обьективе, допочнительна увеличивается в окуляре 5. По мере испарения жидкости концентрация раствора изменяется и раствор постепенно переходит в состояние пересыдения. Наибольшее испарение будет у краев капли, откуда и начинается процесс кристаллизации.

Рис.2.4. Схема хода лучеи в биологическом

микроскопе

Процесс кристаллизации, а также влияние ыодибикаторов на кристаллизацию изучается на растворах солеи: хромпика )КхСгхОт)— кристаллы кубическои Формы, хлористого аммония )МН,С)) — кристаллы дендритной Формы и хлористого аммония, модийицированного хлорным железом )уеС!А), — днспеРсные кРис~аллы КУбической ФоРмы.

Влияние степени переохлаждения на Форму и размеры кристаллоз изучаются на излоиах слитков сурьмы. )Пи этого расплазленную сурьму эализают в холодную металлическую и нагретую керамическую Формы н охлаждают до комнатнаи температуры.

Для выполкения работы студентам предоставляются биологическии микроснап, растворы сален. слитки сурьмы, охлажденные с различными скоростями )различные ЬА).

Студенты должны

1) нанести каплю раствора хромпика на предметное стекло и проследить за процессом зарождения и роста кристаллов. Эарисоэать три этапа процесса нристаллиэации: начальныи — зарождение кристаллов, обратив внимание на их правильную Форму; зторои — рост зародившихся кристаллов и зарождение нооых; последнии — окончание процесса кристаллизации и изменение праеильнои Формы кристаллов при их взаимном столкновении. Дать пояснения к рисункам;

2) нанести калло раствора хлористого аммония на предметное стекло и проследить, как и з предыдудем случае, за процессам зарождения и роста кристаллов. Зарисооать три этапа процесса кристаллизации, обратив внимание на Форму зарождащихся кристаллов. ее изменение з процессе роста 1образозэние дендритов) и после окончания кристаллизации. Дать пояснения к рисункам;

3) нанести на предметное стекло каплю Раствора хлористого аммония. ыодибицированного хлорныи железом. Проследить за процессом зарождения и роста кристаллов. Зарисовать этапы процесса кристаллизации 1см. п.2). Оценить влияние модибикаторов на Форму и число кристаллов. Дать пояснения к рисункам;

4) определить по изломам слитков сурьмы, отлитых з холодную металлическую и горячую керамическую Формы, влияние скорости охлаждения на Форму и разыеры зерен. Эарнсооать изломы слиткоз и дать пояснония к рисункам.

1. Гуляев А. П Металлозедение — М.: Металлургия, 1986. — 544с 2. Строение и сеонства конструкционных матсриаловуПад род

8. М.Качэлооа — М Изд-зо МЭИ. 1998 — 96с.

11

Распознанный текст из изображения:

3,

20

Лабораторная работа Н 3

ИИКРОСТРУКТУРА И СВОИСТВА ЧУГУНОВ

Ивяь рабошм — изучение микроструктуры белых. серых, высокопрочнмх и ковких чугунов и установление взаимоовязи между их химическим составом. строением и сваиствами.

Чугунами называются литеиные железоуглеродистые аплавы с содержанием углерода от 2, 14 до 6, 67К. В технических чугунах кроме углерода содержится Б!(да 4...5И), Мп(до 2д), Б(до О. 15УП и Р(да О,ЭК). Чугуны не обрабатываются давлением из-за низкои пластичности.

Чугуны. в структуре которых весь углерод приаутствует в химически связанном состоянии в виде цементита РеэС, называютая белыми чугунами (Бой. Фазово-структурные превращения и микроструктура БЧ описываются диаграммаи состояния "Ре-РезС". согласно которои ани подразделяются на дозвтектические (с(4,3х), эвтектическии (0=4, ЗК), и заэвтектические (С)4, ЭХ) По линии ликвидус в доэвтектических БЧ из жидкого раствора выделяются кристаллы аустенита (А). При 1147' С первичная кристаллизация заканчивается образованием звтектики — ледебурита аустенитного Л(А+Ц). В интервале 1147...727'С из аустенита выдаляетсл вторичныи цементит (Ц„), а при 727'С аустенит превращается в перлит П (Ф+Ц). В итоге порвичнаи и вторичнаи криаталлмзации абразуетоя микроструктура, состоящая из трех структурных аоотавляющих (рио.й. 1): перлита (крупные темные зерна), вторичного цементита (белел соотаеляющая), ледебурита перлитного Л(йьЦ) (ячеистая составляющая. в катораи на белом цементитнои поле располагаются мелкие темные включения перлита). Эвтектический БЧ состоит из одного ледебурита. а заэвтектические иэ цементита первичного Ц, и ледвбурита Наличие в структуре БЧ большого количества твердого цементита (в перлите, ледебуритс и избыточного) делает их очек твердыми (НВ=4500. 5500 МПа) и хрупкими Вследствие высакои твердости они харашо сопротивляются износу. но очень плахо обрабатываются резанном, поэтому их применение ограничивается изготовлением лишь некоторых литых изделии, работающих на потирание и обычно не требующих допалнительнои механическои обработки

— 21

Чугуны, в которых большая часть углерода или практически весь углерод находится в свободном состоянии в виде граФита (Г), подразделяются на серые (СЧ), высокапрочные (ВьП и ковкие (КЧ)* ~~"-. Та;ч(ИТА..Т-,АЗИИ, УР,УР;Г

;Х :;"е„':-,-'-"' ~':~~,-- Рис.3. 1. Микроструктура белого

дозвтсктического чугуна

При микраанализо различают микроструктуру металлическои основы и граФитные включения. Как видно из рис.3.2, металлическая основа любога чугуна может состоять либо из перлита (парлитные чугуны), либо из перлита и Феррита (перлитаФерритныо чугуны), либо из Феррита (Ферритные чугуны). Отличительныи же их микроструктурным признакам является Форма грабитпых включении — пластинчатая в СЧ. шаровидная в ВЧ и хлопьевидная в КЧ. Таким образом, по микроструктурс чугуны отличаются ат углеродиатмх сталей наличием грабитчых включении. а между собой — их Фармои.

СЧ получают при повышенном содержании в расплаве углерода и кремния и малан скорости охлаждения отливки в процсссе парвичнои и

Название белых и серых чугунов определяется цветам излома;

высокопрочных — повышенной срочностью;название ковких чугунов

— условиос

12

Распознанный текст из изображения:

1 Микро-

структура металличес кан основы

Форма грабитных включении

Тип чугуна

вторичнои кристаллизации. так как эти Фактарм способствуют граеитизации. т.е. оыделению углерода в виде грабите В зависимости от

пластинчатая ! хлопьевидная ~ шаровидная

у— серыи ~ ковкии ~ высокопрачныи

Рис.3.2. Классирикацня и схемы микроструктур чугунов са соободнои Формои углерода в виде граФита

степени грабитизации будет изменяться микроструктура иеталлическои

основы от перлитнои (неполная графитизация, количество сояэанного в

цоиентит углерода О,ВВ~ до ферритнои ~полная грабитизация, т е весь

углерод в свободном состоянии в виде грабите~ ~рис 3 Вр Если же

связанным окажется не весь углерод, но больше С,ВЕ то образуется

тан назыоаемый половинчатыи чугун с микроструктурой перлпт ° цементит

+ граФит.

Условия получения ЕЦ прямо противоположны условиям получения СЦ

пониженное содержание в расплаве углерода и кремния и высокая

скорость охлаждения

Для получения ВЦ необходимо соблюдение условии получения СЦ плюс

~ римечение молиеикэторов — ;агния или цория. хзд влиянием которых

— 23—

грарит кристаллизуется в Ферме шаров ~рис. 3. ФЕ

Рис 3 3 МикРостРУктура сврых чугунов

а — перлитнаго; б — перлитоФерритна| а: в — Ферриткаго

13

Распознанный текст из изображения:

25

шальные значения типичны

Ферритных).

Рис. 3.4. Микроструктура высокопрочнога перлитного чугуна

КЧ получают путем очень длительного (досятки часов) графитиэирующего отжига отливок из БЧ, в процессе которого цементкт распадается с выделением углерода в виде хлопьев графита. В зависимости от количества распавшегося цементита образуются перлитные, псрлитофсрритные или ферритные КЧ (рис.3.5).

Сваиства серых, высокопрачных и коеких чугу щи заоислт как от микроструктуры металлической основы. так и от количества и Формы графитных включении. Графит — иягкая, непрочная и хрупаю Фаза Поэтому рассиатриваемые чугуны гораздо иенее твврдые, чеи белые, а по сравнению со сталями они менее прочные и пластичные чем оол ве объем графитных включении. тем ниже уровень атил механических свойств При одинаковом обьеме графита степень снижения прочности и пластичности при растягивзющих напряжениях определяется бормот графитчых вхлючении Наибольшее отрицательное влияние оказывают пгэсгннчат ~с графитные включения, играющие роль трещин, на концах котовы~ вследствие высокои концентрацик напряжении легко Формируются ею.н разрушения, наименьшее — шаровидные, являющиеся горазд: солсо глабюи концентраторами напряжении Степонь влияния хлоп:гоилчог, рэфнтэ в

КЧ промежуточная между пластинчатым и шаровидньы Поэтому предел прочности (временное сгхэратнэление) при растяжении и относительное удлинение у КЧ и особенна у ВЧ существенно выше, чем у СЧ при одинаковои структуре металлическак основы Например, относительное удлинение СЧ составляет 0,2...0, 5Х; КЧ вЂ” 3... 12Х; ВЧ вЂ” 3...15Ш (мини-

для перлитных чугунов, а максимальные — для

Рис,3.5. Микроструктура ковких чугунов а — порлитного, б — Ферритного

14

Распознанный текст из изображения:

ге

27

— 544 с.

Кача-

Ф''

$

Лабораторная работа Н 4

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММН СОСТОЯНИЯ

ПО КРИВИМ ОХЛИДЕНИЯ СПЛАВОВ

Порядок выполнения работы

Механические своиства СЧ моано повысить путем их модифициравзния ферросилицием или силикокальцием. тан как е резульате графитные включения становятся более короткими. тонкими и разобщенными. Такси СЧ называют вермикулярным.

Чугуни на перлитнои основе более прочные. чем на ферритнои.

При сжатии роль концентраторов напряжении реэио снижается, поэтому предел прочности чугунов при сжатии, а танме твердость зависят главньм образом от струнтуры иеталлической основы и практически близки к свойствам стали того ае химического состава и структуры, что и металлическая основа чугуна. Перлитные чугуны более твердые и износостойкие. чеы ферритние.

Изменить структуру металлической основи и механические своиства чугунов нежно путем их териической обработки.

Статичеснал прочность чугунов при растяжении в 4 раза ниже, чем при сжатии. Поэтому работоспособность чугуна в реальных условиях эксплуатации лимитируется долеи растягивающих напряжений, а в их марках указывается предел прочности (временное сопротивление) при статичесрас женин. На ри ер,СЧ16, ВЧЕО. КЧЗ7-)г: б,= 15; Еа и Зу с/ т

или 150. 600 и 370 МПа соответственно. Второе число в марках КЧ— относительное удлинение (6 - 12Х). БЧ конструктарснои маркировки не имеют.

Наличие в структуре чугунов графита приводит к их разупрочнению и охрупчиванию по сравнению со сталями, но с другои стороны придает ии такие полезные своиства, как хоровая обрабатываемасть резанием, высокие антифрикционные своиства. устоичивость к вибрационным нагрузкам, нечувствительность к дефектаи поверхности. Зти преимущества в совокупности с высокими литеиными своистеэыи и низкои стоимостью обеспечивают вирокое использование чугунов в качестве литейных конструкционных материалов.

Лля вмполнения работы необходимы металлаграфическии микроскоп,

набор микрожлифоэ образцов чугунов разных типов и пресс Бринелля. Необходимо: 1) просмотреть под микроскопом все жлифы набора, схематически

зарисовать микроструктурм и стрелками указать на каждан зарисовке структурные составляющие.

2) по процентному содержанию перлита в микроструктуре металлическои основы (ЯП) подсчитать количество связанного углерода (С.ТП в СЧ, ВЧ и КЧ по формуле. С 0,8 (ХП)/100, Х;

3) измерить твердость па Бринеллю СЧ, ВЧ и КЧ и сравнить ее с твердостью. рассчитаннои по эипирическои формуле:

НВ = 1500 ч 10.(ХП), МПа;

4) по твердости НВ вычислить предел прочности при растяжении б, для СЧ по эмпирической формуле 6, = 0,0013НВ

1.зз.

5) ответить на осе пункты бланка отчета.

ЛМТЕРАТУРА

1 Гуляев А.П. Металловедение. — М.: Металлургия. 1986.

2. Конструкционные материалы в энергетике/Под ред. В.М.

лова. — М.: Нзд-во МЭИ, 1992. — 102с.

Цель рабояы — освоение методики построения диаграмм состояния с использованием метода термического анализа н эксперииентальное построение диаграммы состояния системы свинец †оло по кркзыи охлаждения сплавов.

Диаграмма состояния сплавов какои-либо систеиы графически изображает изменения. происходящие о сплавах эгон системы при изменекии концентрации и температуры. и позволяет правильно назначать режимы их обработки горячен обработки давлением, термическои обработки, литья.

Диаграммы состояния строят на основании данных термического анализа, с помощью которого определяют температуры фазовых превращении. происходящих в сплавах, т е так называемые критические точки

15

Распознанный текст из изображения:

29

Критические точки металлов и сплавов определяют путем непрерывного наблюдения за изменениеи температуры сплава. охлаждаеыога от состояния полного расплавления да комнатнои температуры. ГраФик изиенения температуры сплава во времени называют кривой охлаждения.

Фазовые превращения, происходящие в сплавах при охлаждении. сопровождаются выделением скрытои теплоты. кристаллизации компенсирующей отвод тепла во внешнюю среду и замедля|я(ей снижение температурм сплава Превращения. происходящие при постояннои температуре, отмечаются на кривой охлаждения площадкои. а протекающие в интервале температур — точкаыи перегибов в начале и в конце превращения.

По наиденным критическим точкам для большого числа сплавов различного состава строится диаграмма состояния. При ее построении по гсризонтальнои оси откладывается соотав сплава в процентах. а по еертикальнои — температуры. Все критические тачки переносятся на ординаты соответствующих сплавов. Одноименные критические точки соединяют плавными линиями и таким путем получают диаграмму состояния.

Тип диаграммы состояния определяется характерои взаимодеиствия веществ (компонентов), образующих систему сплавов.

Настоящая работа состоит в построении диаграммы состояния системы РЬ вЂ” Бп методам термического анализа. Оба компонента (свинец и олово) в жидком состоянии полностью взаимно растворимы о любых соотношениях. В твердом состоянии они отличаются ограниченнои взаимнои растворимостью, уменьюающеися при снижении температуры, и не образуют химических соединении.

Линии ОУ и ЕС (рис.4. 1) представляют собои линии предельнои растворимости соответственно олова в свинце и свинца в олове. Максимальная растворимость олова в свинце соответствует точке О (19,52 Бп,остальное свинец), а свинца з олове — точке Е (97,42 Бп, остальное свинец). Линия 4СВ называется линиеи ликвидус выше этан линии все сплавы находятся в жидком состоянии. Ли|ия АОСЕВ линия солидус: ниже нее все сплавы находятся в твердом состоянии.

Последним за процессом кристаллизации сплавов. отличающихся по характеру протекающих в них превращении и структуре

Кристаллизация сплава 11 начинается в точке 1 выделением из однородного жидкого раствора кристаллов а-твердого раствора замещения олова в соинце В точке 2 последние капли жидкости переходят в твердое состояние. т.е. кристаллизация сплава заканчивается образованием

а-твердого раствора во всем объеме сплава. В интервале темпеРатур иежду точками 2 и 3 сплав охлаждается, не претерпевая никаких превращении. В точке 3 твердыи а-раствор становится насыщен|ам относительно слова. При дальнеишем медленном охлаждении сплава растворимость олова в свинце уменьшается (си. линию Оу) и сплав становится пересмщенным оловом. Поэтому избыток олова выделяется с образованием кристаллов 6„-твердого раствора свинца в олове. При этом химическии состав в-твердого раствора изменяется пс линии Оу и при 20'С в нем содержится около 1% Бп (точка Е)

йиалогичные превращения происходят в сплавах. содержздих от 97,4 до 99% олова, но с той рвзницеи, что в результате первичной кристаллизации выпадают кристаллы В-твердого раствора, а вторичная кристаллизация сопровождается обраэоввниеи вторичных кристаллов а„

Таким образом, сплавы, содержащие ат 1 до 19, бд Зп (остальное свинец) и более 97.4В (до 99йц Бп (остальное свинец,, имеют три критичесние точки, выражающиеся на кривой охлаждения тремя перегибами (рис.4.1).

Сплав 17 состава точки С (61,9Х Бп и 38,)Х РЬ) называется эвтектическим. Он эатвердевает при постояннаи звтектическои температуре 1,- 183 'С с образованием тонкои мехвничесиои смеси (звтектики). состоящеи из иелких кристалликов твердых растворов на основе свинца и олова состава точек О и Е.

Чистые иеталлы — свинец и олово (сплавы 1 и 71 на рис.4.1), как и эвтектическии сплав, начинвхт и заканчивают кристаллизацию при однои и тои же температуре. и имеют на кривых охлатдения только горизонтальную площадку, т.е. одну критическую точку.

Все сплавы с концентрацией от 19. 5 до 61, 9% Зп (дозвтектические) и ат 61,9 до 97,42 Бп (эазвтектичссиие) зананчивают кристаллизацию при эвтектическаи температуре.

В доэвтектическои сплаве Ш кристаллизация начинается в тсчке 1 выдвлениеи иэ жидкости кристаллов В-твердого раствора, а в зазотектическом (сплав Ч) — 6-твердого раствора В процессе охлаждения от точки 1 до точки 2 количество твердои Фазы в сплаве увеличивается. а жидкой — уменьшается. Состав твердои части сплава изменяется по линии солидус, а жидкои части — па линии ликвидус По достижении звтектическои линии оставшаяся жидкость приобретает эвтектическии состав и при постояннои температуре 1,= 183 "С протекает звтектическое превращение из жидкости состава точки С одновременно выпадают кристаллы двух твердых растворов — а и з, -. | образуется звтектика.

16

Распознанный текст из изображения:

зо

З)

Порядок выпою)ения работы

$.

хц ст

и и

7 ' й)44)асс)ежи

Ф

и!

С о о

Ф Р

о :т о. ы и к о к о

и О

о ы о к к к о ы к ч о х

о о о к о м м к

Таким образом, дозвтектические и зазвтектические сплавы имеют две критические точки. верхыхз, соответствующую началу кристаллизации )перегиб на призон охлашдения), и ниювю, соответствующую окончанию кристаллизации с образованием звтектнческои смеси )площадка на кривои охлашдения).

Кривую охлашдения сплава мошно записать с помощью потенциометра, датчиком которого слушит термопара. погрушаемая в шидкии сплав.

Для определения критических точек на кривой охлевдения находят перегибы и )или) площадки и, учитывая масштаб записи. определяют значения соответствующих температур

Для проведения работы студенты разбиваются на бригады по 2...3

человека. Две бригады получают чистые металлы )свинец и алово), ос-

тальные бригады — сплавы свинца и олова различнои концентрации.

Кавдои бригаде предоставляется тигельная печь, высокотемператур-

ная термопара, тигель со сплавом, секундомер и специальная подставка

Для выполнения работы необходимо:

1) опустить тигель со сплавом в тигельную печь. Расплавить ме-

талл, немного перегрев его выше теипературы плавления;

2) вынуть тигель с расплавленным сплавом из печи и установить на

специальнои подставке,

3) через кашдые 30 с в п.4 бланка отчета записмвать значения

температури запись прекратить, когда температура сплавов и чистого

олова снизится до 150...140 'С. а чистого свинца — до 250 'С,

4) на основании полученнмх данных в и. 5 бланка отчета построить

кривую охлавдения сплава;

5) по кривым охлашдения определить критические точки начала

конца кристаллизации сплавов и записать их в таблицу на доске,

6) по реаультатам работы всех бригад заполнить п.й бланка отчет

7) в п.7 бланка отчета на оси абсцисс отметить точки. соответс

твующие составам исследованных сплавов, и из кэвдои точки восстано

вить перпендикуляр, т.с. провести линии сплавов. На кашдои лини

сплава отметить температуры критических точек. Соединить ыешду сосо

плавными линиями точки. отвечающие одноименным разовым превращениям

В кашдой области построеннои диаграммы указать фазовыи и структурны

состав;

8) в и 3 бланка отчета дать схему установки, включающую верти-

кальный разрез тигельнои почи с тиглем. сплавом и термопарои

17

Распознанный текст из изображения:

Содержание. И

Категория стали

ФосФора

серы

МаРкировка легированных сталеи

О, 035 О, 025 О, 015

О. 035 О. 025 О. 025

) Качественная Высококачественная Особовысококачественная

КлассиФиквция легирозаинмх сталеи

Лабораторная работа И 5

МИКРОСТРУКТУРА И СВОИСТВА ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕИ

Цель рабошм — изучение влияния легирующих элементов на кинетику распада переохлааденного аустенита, структуру и свойства легированных сталеи Различных структурных классов; знакомство с кпассиФикациеи и маркировкой легированных сталеи.

Легированная сталь — это сплав железа с углеродом и легирующими элементами !Сг, И1. Мо, И, у и др.), специально вводимыми в сталь с целью изменения ее структуры и свойств в желаемом направлении. Кремний и маРганец. присутствующие в стали в ограниченном количестве как технологические примеси !Б! до О, АХ, Мп до О, ВХ). также могут быть легирующими элементами, если их содержание превышает укаэанные выше значения.

Для маркировки легированных сталеи в нашей стране принята система обозначения марок стали буквами и циФрами.

Каждыи легирующии элемент обозначается заглаонаи буквои русского алФавита:

А — азот; Б — ниобии;  — вол~Фрам, à — марганец, Д вЂ” медь; К вЂ” кобальт; М вЂ” молибден; Н вЂ” никель, Р— бор, С вЂ” кремнии; Т вЂ” титан; Ф вЂ” ванадии; Ц вЂ” цирконии; Ш вЂ” алюминии.

ЦиФры в начало марки указывают на содержание углерода в сотых !конструкционные стали> или в десятмх !инструментальные стали> далях процента.

ЦиФра после буквы в марке стали указывает на количество того или иного элеиента о процвнтах, округленное до целого числа Отсутствие циФры после буквы указывает на то, что количество данного элеиента составляет менее 1,5Х. Например, канструкционная сталь марки ЗОХЗМФ содержит около О.ЗШ углерода и Зх храма. а моли5дена и ванадия менее 1.5Х; инструментальная сталь 9ХС содержит около 0.9Х углерода. хрома и кремния менее 1,5Х. Если в инструментальны сталях содержание углерода составляет адин процент и более, то циФра в начале марки

% $

41

РХ

)1 1~2 В

обычно не ставится. так. сталь В2Ф содержит около 1.2х углерода, 2х вол~ерама и менее 1,5Х ванадия Буква А е конце марки стали показывает на ее принадлежность к категории высококачественнмх !12Х2МФА).

Две буквы А или буква Ш )злектрошлаковмй переплав) в конце марки стали показывают, что сталь относится к катЕгории особовмсококачественнмх !15Х2НМФАА, ЗОХГС-Ш)

Легированные стали различных качественных категории различаются па тщательности выплавки, что определяется в первую очередь максимально допустимым содержанием вредных примесеи серм и ФосФора.

Содержание серы и ФосФора в сталях различных качественных категории не должна превышать;

Буква А в середине марки стали указывает на содержание в неи азота !16Г2АФ. 23Г2САФ), а в начале марки — на то. что сталь автоматная. повышеннои обрабатываемости !А35Г2).

Некоторые стали с особыми Физическими сеоиствами.а также некоторыс конструкционные и инструментальнме стали, имеют в начале марки букву, характеризующую область применения: Ш вЂ” шарикоподшипниковые стали; Р— быстрорежущие стали, Š— стали для постоянных магнитов.

Легированные стали классиФицируют по различным признакам.

По назначенмю легированные стали делят на конструкционные, инструментальныс и стали с особыии своистеами.

По содержанмю легжрПющзж злешемхоз, т,е.

легированности. легированные стали делят на низколегированные. в которых сумиарное содержание легирующих элементов меньше 2,5Х,

18

Распознанный текст из изображения:

сРеднелегиРованные, содержащие от 2.6 да 1ОХ легирующих элементаз. и высаколегированные, содержащие больше 10Х легирующих элементов.

до часлд «юшхмхиеюмкх. считая железо. углерод и легирующие элементы. на пренебрегая примесями (марганцем, кремнием, серой и фосфором), стали могут бмть двухкомпонентными (углеродистме), трех- компонентными Родин легирующий элемент), четырехкомпонентными (два легирующих элемента) и т.д. Стали. содержащие больше трех легирующих злеиентав. обычно называют многокаипонентными или сложнолегирозанными.

По жшжрошярбхшдре после яоршшлшзшщшж (термическая обработка: нагрев выше температуры Аз и охлаждение на спакоином воздухе) легированные стали делятся на три основных класса. перлитныи. мартенситнми и аустенитный. Образование тои или инои структуры легированных сталей после нормализации можно объяснить с помощью диаграмм изотермическога распада аустенита (рис.5.1). Большинство легируюдих элементов сдвигает С-образные кривые начала и конца распада аустенита вправо, увеличивая его устоичивооть (т.е зремя до начала распада), и снижает температуру начала мартенситнага преоращения М,

~ Вделхя

а) (У) О)

Рис 5. 1 Пиаграммы изотермическаго распада переохлажденнога

аустенита сталеи перлитнога (а). ыартенситного (6)

и аустенитного (в) классов

Устоичизость переохлэжденного аустенита в сталях перлитнаго класса при температурах ниже А, неоелика. поэтому при охлаждении на воздухе (скорость охлаждения на рис. 5. 1, а обозначена стрелкои) происходит распад аустенита с образованием смеси феррита и цементита

(перлит, сарбит или тростит) К сталям этого класса обычно относятся низколегирозанные стали, например четырехкомпонентная сталь 15ХМ. Наличие в стели молибдена увеличивает сопротивление ползучести и обуслоелиеает ое прииенение для труб пароперегревателеи, паропроводоз и коллекторов, роторов и диснее турбин.

Структура зтаи стали после нормализации состоит из феррита и перлита (см. Рис 5.2,а).

Среднелегироээнные стали относятся обычно к сталям мартенситнога класса, т е имеют после нормализации стРуктуру мартенсита Кривые начала и конца распада аустенита этих сталеи на диаграмме изатермического распада (см.рис.5 1,6) так сильно сдвинуты вправо. что линия характеризующая скорость охлаждения, соответствующую процессу нариализации. пересекает иэотерму мартенситнага превращения, обычно не касаясь кривои начала распада аустенита.

К сталям ыартенситного класса относится, например сталь марки 1ВХН(ВА. Эта сталь эакэливается не только в масле. на и на еоздухе. Она отличается зысокими механическими свойствами и поэтому применяется для изготовления отзетственных изделий: коленчатых валов. залая редукторов, шестерен После нориализации и высокого отпуска она имеет предел прочности при растяжении 1000 МПа.

2 относительно удлинение 10 Х и ударную вязкость 1,2 Мдж)м . Ее структура после нормализации — мартенсит (см рис.5.2,6).

При высоком содержании таких элементов как никель, марганец и некатарыо другие кривые распада аустенита очень сильно сдвигаются вправо. а температура начала мартенситного превращения Мх снижается ниже нуля Поэтому линия охлаждения. соответствующая процессу нормализации. не псрссекает ни кривую начала распада аустенита, ни линии иартенситнаго превращения (см. Рис. 5. 1, в).

Микроструктура высоколегированных сгэлеи. содержащих о споем составе большое количество никеля или иарганца (или обоих элементов яиесте), состоит после нормализации из зерен легированного аустенита

На рис.5.2,в показана микроструктура стали 12Х1ВН10Т, относящеися к аустенитному классу зидны зерна аустенита с двоиннками скольжения. Эта сталь является нержазсющеи, так кан содержание хрома в неи около 1ВХ А при содержании хрома более 12Х е сталях на позорхности образуется защитная оксидная пленка СгхОз, надежно предохраняюхзя металл от окисления з ыарскои оодо,

19

Распознанный текст из изображения:

б — мартенситного класса (1ВХН484 мартенсит(, в — аустенитнаго класса (12Х180107 зерна аустенита с двойниками скольжения(

перегретом и насыщенном паре. в азотной и сериен кислотах и в ряде других сред Ес применяют для изгОтовления различнои аппаратуры в химическаи, нефтяиаи и пищевои проьыхленности Вследстоие хораюеи жаростоикости эгон стали на воздухе и в выхлопнмх газах она примоннется также для изготовления выхлопных патрубков, коллекторов, глушителеи и других деталеи, отводящих отработанные газы.

Стали аустенитного класса немагнитные, поэтому они применяются в электротехнике и других областях промышленности для изготовления немагнитных деталеи поеышеннаи прочности.

Кроме перечисленных трех. имеютсл еще два структурных класса легированных сталеи; ферритный и ледебуритныи.

Стали ферритного класса содержат очень пало углерода и большое количество легирующих элементов (хром, кремнии, вольфрам и др.(, расширяющих область ш-железа на диаграмме состояния. В сталях этого класса структура легированного феррита сахракяетсл да плавления, так как никаких аллотропических превращении эти стали не претерпевают и поэтому относятся к незакаливающимся. При их нагревании происходит только рост зерна. На рис. 5.3,а показана микроструктура стали ферритнаго класса марки 1411(341. Ее химическии состав не более О,ОЭД углерода, 3,8 ..4.8Д кремния. Микроструктура состоит из крупных евреи кремнистого феррита. Сталь в виде тонких листов применяется для изготовления сердечников трансформаторов, так как отличается ниэкои казрцитивнаи силои и высоким электросапротиолением. что снижает потери на вихревые таки.

Стали ледебуритного класса содержат большое количество углорода и карбидоабразующих элементов (Сг. Мо, Д, Ч(. Хараитернои особенностью их структуры является наличие ледебуритнаи овтектики, состолщеи из карбидов и перлита (сорбита. тростита(. Возможно также образование некоторого количества мартенсита и частичное сохранение аустенита.

Типичным представителен стэлеи ледебуритного класса является быстрорсжущзл сталь марии Р18 следующего хиыического состава 0,7 О ВУ чглерола, 3,8 .4.4Х хроыа, 17.5 1ОХ вольфрама и 1.05 .1,4Х ванадия. В питон состоянии структура зтаи стали состоит из остаточного аустенита, ледебуритной эвтсктики, предстаеллющей соЬой смесь сложных кэрбидог~ гкелотообразююо сида, и продуктов распада аустенита — сорбита и тростита (рис Ь 5.51 Ледвбуриткая

20

Распознанный текст из изображения:

38

Порядок выполнения работы

Л Н Т Е Р А Т У Р А

— 544 с

Качалова

Рис.5.3 Микроструктуры легированных сталеи

а — сталь фсрритного класса 1411(Э4) зерна кремнистого феррита, б — сталь лсдсбуритнога класса Р18 литы: ледебуритнгя звтсктика, остаточныи аустенит и продукты Распада аустонита (тростоссрбит), в — ставь Г18 кованая и термически обработанная .хартснсит отпущений н мслкораздроблонные , орбид.

звтетика придает быстрорехущей стали повышенную хрупкость и создает опасность выкрашивания рехущеи кромки инструмента при ударах в процессе резания. Для устранения хрупкости литую быстрорешущую стал~ подвергают горячен обработке давлением (прокатке, ковке). в процессе каторои крупные карбидм размельчзются и в виде мелких включений равномерно распределяются в металлическои основе.

Для повышения твердости и красностоикости ревущих инструментов, из стали Р18 их подвергают закалке с высоких температур (1280 С) и двукратному отпуску при 560.. 580*0. Структура кованои и термически обработанной стали Р18. показанная на рис.5.3,в, представляет собои чрезвычайно мелкоигольчатыи (бесструктурный) мартенсит с равномерно распределенными в нем мелкораздробленными карбидами

Дпч выполнения работы студентам предоставляется микроскоп и набор микрошлифое сталеи 15ХМ. !ВХН4ВА, 12Х18Н10Т, Р18 (лиген и кованои термически обработаннои) и 1411(84).

Необходимо:

1) просмотреть пад микроскопом все шлифы набора и зарисовать их микроструктуру;

2) определить структурныЬ класс стали и стрелками указать на кашдом рисунке структурные составляющие,

3) ответить на все вопросы, поставленные в бланке отчета.

1. Гуляев А П. Метаяловеденне. — М.: Металлургия. 1986 2. Конструкционные магериалы в знергетикс Д!од род. В М -М Изд-во МЭИ, 1992. . 102 с

21

Распознанный текст из изображения:

40

Лабораторная работа И 6

вуррат

аат тат

утратит

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ТОЧЕК УГЛЕРОДИСТОМ СТАЛН

МЕТОДОМ ПРОПНМХ ЗАКАЛОК

Цель ребошм — экспериментальное определение критических точек углеродистои стали методои пробных закалок.

Критическими точками назмвают температурные начала и конца превращений, протекающих в сплавах при нагреве или охлаждении. Для углеродистмх сталеи, являющихся сплавами железа с различными элементами. среди которых углерод является основной добавкои и поэтому часто называемых шелезоуглеродистыми сплавами, наиболее важными критическими точками. определяющими режимы нагрева под различные виды термическои обработки (отжиг. закалка, нормализация) или под горячую обработку давлением, являются открытые Д. К. Черновым точки А, „ Аэ (буква А— начальная буква латинского слова агге( — остановка. индексм 1 и 6 — номера критических точек.

Для того. чтобы отличить критическую точку при нагреве от критическои точки при охлаждении, рядом с буквои А ставят буква с или г (начальные буквы Французских слов нагревание и охлаждение соответственно).

Указанные критические точки А, и Аз соответствуют Разовым превращениям в твердом состоянии. основой которых служит полиморфные или аллотропическое превращение железа.

Положение этих точек для сталеи харвнтериэуется линиями диаграммы состояния железо †цемент (рис. 6. 1). На линии РБК(727 ' С) лежат нижние критические точки, обозначаемые А,, а на линии СБ (727.. 911'С) — верхние, обозначаемые Аз

В процессе нагрева эвтектоиднои стали, содержащеи О.ВХ углерода (см. Рис 6. 1). полное превращение перлита' в аустенит'* происходит при постояннои температуре (727 'С). Для доэвтоктоидных сталеи, содержащих менее О,ВХ углерода и имевших структуру Феррита и перлитэ, при нагреве до 727 'С перлит превращается в аустенит

Перлит — механическая смесь Феррита (твердыи раствор )клорода в

ш-железе) и цоментита (химическое соединение РеэС) " Аустенит твердыи раствор углерода в у-железе

При повышении теипературм выше критическои точки Ас, .(линия РБК на

рис 6. 1) Феррит растворяется в аустените

ат 4 а аа, гаа

'татр аат (аайт)а, 4 Рис. 6. 1. "Стальноиа участок диаграммы

состояния железо-цементит

При достижении теипературы, соответствующеи критическои точке Асз этот процесс заканчивается и при температурах выше Аст структура стали состоит иэ аустенита.

Для заэвтектоидных сталеи. содерващих более О.ВХ углерода (до 2, 14К) и имеющих структуру перлита и цементита (см. рис. 6. 1). при нагреве до 727 ' С перлит превращается в аустенит. Дальнеишее повышение температуры между точками, лежадими на линиях РБК и ЕБ сопровождается растворением цементита е аустените При температурах выше критическои точки А,„ (линия ЕБ на диаграиме) структура стали состоит из одного аустенита.

При медленном охлаждении рассмотренные процессы и превращения протекают е обратнои последовательности.

В настоящеи работе для определения критических точек применяется ыетод пробных закалок с различных температур и замера твердости, являющеися структурно-чувствительны свойствам.

Критические точки Ас, и Асз доэвтоктоиднои стали, например стали 45, (сплав ! на рис.б 1) определяют следующим образом Несколько образцов нагревают до различных температур, причем нижняя температура нагрева должна быть заведомо ниже предполагаемои точки Ас,, а оерхняя — заведомо выше предполагаемои точки Аст Все образцы охлаж-

22

Распознанный текст из изображения:

Лают в воЛе (закаливают) и затем измеряют их твердость на твердомерс Раквелла.

В исходном состоянии иикроструктура образцов стали 45 состоит из перлита и Феррита. Нагрев до теипературм ниже критическои тачкк Ас, не приводит к изменению структуры и, следовательно, при охлаждении в ваде исходная структура не нэменнется. Таким образом, твердость образцов, нагреваемых пад закалку до температур ниже Ас,, не зависит от температуры нагрева.

Состоящая иэ аустенита и Феррита структура образцов, нагретых до температур, лежащих между точками Аст и Асз, после охлаждения е воде (скорость выше критическаи скорости охлаждения) будет состоять из очень твердого мартенсита (пересыщенный твердыи раствор углерода в к-железе) и феррита. имеющего значительно меньшую твердость.

Подобныи режим нагрева и охлаждения называется непслнои закалкаи, твердость после которои будет выюе, чем после нагрева до температур ниже точки Ас,.

Относительное количество Феррита и мартенсита после охлаждения в воде изменяется в зависимости от температуры нагрева пад закалку в интервале температур Ас,... Асз. Цем ниже эта температура. т. е, чем меньше превышает сна точку Ас,, тем меньше аустенита и больше фсррита в структуре образцов, а после охлаждения меньше мартенсита и больше Феррита, и. следовательно, тем ниже твердость (рис.6.2).

АУ 4) ° 47 +„Хй Теллхяамууа

' мхаххи Рис.6.2. Зависимость твердости ат температуры

нагрева под закалку (схема)

Микроструктура образцов, нагретых выше верхнеи критическои точки Асз, представляет собои аустенит, а после закалки — ыартсксит. Твердость этих образцов ивксиыальна и практически не занисит от температУРы нагРева (если темпеРатУРа пеРегРева нап Асз не слишком высока)

После измерения твердости всех образцов нв твердомере Ронвелла строят график зазисимости твердости НВА ат теипературы нагрева под закалку (см. Рис.6.2). По вертикали откладывают твердость закаленных образцов, а по горизонтали температуры нагрева под закалку. Полученная зависимость позволяет определить критические точки Ас, и Асз Точке Ас, соответствует температура. от которои начинает повышаться твердость закаленных образцов, а точке Асз — температура, при которои достигается максимальная твердость после закалки

Порядпк выполнения работы

Для проведения работы студентов разбивают на четыре бригады.

каждой из которых выдают по три образца из стали 45 и указывают тем-

пературы нагрева под пробную закалку: первои бригаде — 680, 720, и

730 'С, второи — 750, 770 и 780 'С: третьеи — Воо, 815, 830 'С,

четвертой — 840. 860 и 300 'С.

Нзждои бригаде предоставляются муфельнвя электрическая печь соп-

ротивления. термопара с гвльванаметрам, щипцы, бачок с водои и твер-

дамер Роквелла.

Для выполнения работы необходимо:

1) установить в печи нижнюю из трех заданннх температур, регу-

лируя темпеРатуРу при помощи трансформатора или реостата,

2) загрузить все три образца в печь и выдержать их при темпера-

туРе нагрева первого образца (самон низкои) в течение 1О мин. далее

закалить один из образцов так, как указано е и 3. После этого повы-

сить температуру печи до температуры закалки второго образца. выдер-

жать образцы в печи в течение 7 иин. и закалить один из двух остав-

шихся образцов, далее повысить температуру до температуры нагрева

третьего образца. выдержать образец в течение 5 иин. и закалить его;

3) закаяку производить следующим образам взять образец щипцами.

быстро опустить з воду и охладить, энергична перемещая его в поде;

4) зачистить образцы с двух сторон да металлического блеска и

измерить твердость на приборе Роквелла, вдавливая конус из твердого

сплава под нагрузкои 600 Н. Расстояние отпечатка ат края образца или

от другого отпечатка должно быть не менее 2,5 мм. Срсднии из трех

измерении результат записать на Лоске,

5) на оснооании ра5оты всех бригад заполнить оторви и третий

столбцы таблицы п.( отчета,

23

Распознанный текст из изображения:

ЛИТЕРАТУРА

(Сд"

,АЙ( ''ш

Лабораторная работа И 7

и сплавов

Медь и ее сплавы

ся в машиностроении

Латуни

6) по палученннм всеми бригадамн данным построить е и. 5 отчета график зависимости твердости от температуры нагрева под закалку;

7) по граФику определить критические точки Ас, и Асз.

9) па положению критических точек Ас, и Асз определить микроструктуры образцов после закалки с разных температур.

1. Конструкционные материалы е энергетике Удод ред. В.М. Качалова. — М.: Изд-во МЭИ, 1992 — 102 с.

МИКРОСТРУКТУРА ЦВЕТНИК МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

НА ИХ ОСНОВЕ

Лель рабошы — изучить основные своиства и области применения меди, злюииния и сплаеое на их основе, а танже сплавов на основе олова и свинца; освоить методики определения микроструктуры цветных иеталлов и сплавов, научиться расшифровывать марки цветных иеталлов

Медь достаточно тяжелыи металл (У = В,9 гхсм1) с кристаллической

3

решеткои ГЦК, имеющии температуру плавления 10ВЗ С Чистая медь

имеет ряд ценных технических своиств Она отличается высокои тепло-

и электропроводнастью, хорошей каррозионнои стаикостью. По

электропроеаднастн медь заннмавт второе место после серебра. что

обусловливает ее преимущественное применение в электротехнике в

качестве материала для проводников электрического тока Па

теплопроводности медь тысхе уступает только серебру и широко

используется в различного рода теплообменниках

Медь обладает небольшои прочностью и высакок пластичностью

предел поочности отажженнай иеди составляе" 200 МПа, предел

текучести ВО МПа, поперечное сужение ВО 95Х, относительное

углинение Збщ

Марки меди обозначаются прописнои буквои М, справа от которои ставится номер: МОО(99.99Х Сц), МО (99,95Х Св), УП (99,9Х Сп).. ., М4 (99,0Х Сц). Чем чище медь, тем меньше ее номер. Все примеси снижают электропроводность иеди. Лля проводников така прииеняется чистая медь марок МО, М1. а е электронике и электраеакуумнои технике — бескислородная медь МОб (99,97Х Сц) и медь вакуул~ной очистки МОО

На рис. 7.1 показана микроструктура отожженнои меди. Зерна иеди имеют форму неправильных многогранников с двойниками скольжения, характерными для высокопластичных металлов с решеткои ГЦК.

Рис. 7. 1. Микраструктура отожженнои меди. зерна меди с двоиниками скольжения

В качестве канструкцианнаго материала медь не получила применения из-за низкои прочности. Сплавы на основе мели (латуни и бронзы) имеют более высокие прочностные сеоиства и широко примоняют-

Латуни — сплавм меди с цинком. В технике применяют латуни с СодержаниЕм цИНКа до 45Х. При содержании цинка до 39Х латуни однафазны: микроструктура состоит нз и-твердого раствора цинка в меди Такие латуни пластичны. отличаются высокое технологичностью. легка поддаются горячен и холоднои обработке давлением.

24

Распознанный текст из изображения:

При уоеличочии содержачия цинка от 69 до 45Х структура латунсй доухбазная. и ° в, где в' — твердый раствор на основе хкмического соединения Са2п. Структура двухФазных латуней в питом состоянии состоит из светлых кристаллов и-Фазы и темных В' — Фазы (рис 7. 21 ДвухФазные латуни из-за наличия в структура твердои В' -Фазы менее технологичны, чеи одноФазные щ — латуни Они подвергаются горлчен обработке давлением. так как мало пластичны в холодном состоянии

Рис 7.2. Микроструктура латуни Л59 в питом состоянии дендриты

и- и в' — Фаз

деталеи Несмотря на худшую по сравнению с медью электропроооднссть, латуни марок Л6В и Л62, вследствие их меньюеи стоимости, идут на изготовление некоторых токоведущих деталеи.

Бронзи

Бронзами называют сплавы меди с другими иеталлаии. кроме цинка Цинк иожет входить в состав бронз, как добавка, но не является основным компонентои.

Бронзы обладают высокаи коррозионной стоикостью, хорошо обрабатываются резанием. имеют хорошие литеиные и высокие антиФрикционные своиства. Бронзы прсоосхадят латуни в прочности и сопротивлении коррозии, особенно в морскои воде.

Маркируются бронзы следующим образом: индекс Бр означает название сплава — бронза Следующие за ним буквы указывают на наличие легирующих злементоо, а цибры — их содержание в сплаве ( в процентах(. Например, бронза марки БрОФ10-1 имеет следующии химическии состав. Бп — 10Х, Р— 1Ж; остальное Со.

Исходя из химического состава, бронзм делятся на оловянные и безолавянные.

Латуни иаркируют буквои Л, за которои следует циФра, показывающая среднее содержание иеди в сплаве. Например латунь марки Л62 содержит 62% меди и, следовательно, ЗВХ цинка.

Кроме доухкоыпонентных латунеи (сплавов моди и цинка) примоняют специальные латуни, которые содержат дополнительно один или несколько элементов. Лсгирующие элементм ииеют буквенное обозначение. А— алюминии, Ж железо, К вЂ” кремнии, Н вЂ” никель, Мц — марганец.

0 †.алово, С вЂ свин. Числа, проставленные о таи же паследооательности, что и соответствующие буквы, показывают процентное содержание меди и лсгирующих элементов. Например латунь марки ЛАЖ60-1-1 имеет следующии химическии состав' Сц — ба, А1 — 14, Ре — 1х, остальное Вп Легирующие элементы (креме свинца( увеличивают прочность н твер дость латуни. А1. ЯЦ Мх повышают сопротивление коррозии. Свинец улучиает обрабатывасмасть латунеи резанием. Алюминиевые латуни обладают повышеннои коррозионнои стоикостью. иэ-эа образования па поверхности плотнои защитной окиснай пленки А(ьОэ

Латуни применяются для изготовления деталеи масло- и воздухосхла. дителси, трубон конденсаторов. уплстннтольных сегмонгов турбин. работающих при п.мпврагурах ннжс ЗОО С а та~ же для изготовления корпусов краногь троиников. ьпилек ° туцеров, болтов и лругих

Оловянные бронзы

Бронзы, содержащие менее 6х олова, имеют в литом состоянии оцноФазную струнтуру ш-твердого раствора олова в меди. Структура сплавов с 6.. 1Ож Бп в литом состоянии — дендриты ы-твердого раствора и участки эвтектоида штб между ними (5-твердыи раствор на основе химического соединения Спэ,Бпз1 (рис.7 31 С увеличением содержания олова свыше 10Х, вследстоие присутствия в структуре значительного количества хрупкого соединения Сп...Бп„;. пластичность оловянных бронз резко снижается.

Однобазные бронзы относятся к деФормируемыи. Из них изготавливают прутки. ленту. проволоку, пружины, мембраны Приисром может служить бронза БрОФ4-0,25

ДвухФазные бронзы не прокатываются и не куются из-за наличия хрупкой б-Фазы и прииеняются только в литаи виде Высокие литеиныо своиства бронз определяются их нанон усадкой (понес 12. тогда кан усадкэ латунои и чугуна 1,54, сталси более Вх(

25

Распознанный текст из изображения:

Алшиинии и его сплавы

Рис. 7. 3. Микроструктура бронзы БРОФ10-1 в литом состоянии дендриты п-твердого раствоРа (белого цвета) и эвтектоил а сц„ Бп, (теиныи) между ними

Одной из наиболее широко применяемых литеиных брона является бронза БРОФ10-1. Она отличается высокои коррозионнои стоикостью и хорошими антифрикцианными своистввми. Эта бронза применяется для дсталеи, работающих в условиях сильного износа при статических и ударных нагрузках. Фрикцианные и зубчатые колеса. венцы червячных колес, внладмши тяжело нагруженных подшипников и др

Безоловяннме бронзы

К безоловянным бронзам относят сплавы мсдп с алюминием, кремнием, бернллисм и другиии злеиентами

Алюминиевые и кремнистые бронзы дешевле оловянных и вместо с тем превосходят их по ряду качеств. Алюминиевые бронзы БРАЖ9-4, БРАЖН!0-4-4 имеют более высокие прочностные своиства. Кремнистые бронзы БРКМц3-1, БРК)П -3, благодаря высоким механическим своистоаи, упругости и харошеи коррозионнои стоикости, применяют лля изготовления пружин, гружинящих деталеи, работающих при темпсратургы до 250'С о преснон и морскои воде.

Бериллиевые бронзы (наприиер, БРБуй характеризуются высокил~и механическими своиствами, коррозианной стоикостью. отличнои изнасостоикостью Эти сплаоы имеют высокую электра- н теплоправопность и могут работать о интсроале температур от -200 до +250*С. Бериллиевые бронзы применяют для ответственны детачси мембраны гружины, встали, работающие на износ (кулачки палуаоточатоо), и т д Широкомт применению бериллисвых брона прспягстз)ют оысокая стоииость и токсич ность бериллия

Алюминии — металл с кристаллическои решеткаи ГЦК. имеющии температуру плавления 656'С. Характерными сваиствами алюминия являются малыи удельныи вес У = 2,72 г/смэ (он почти в 3 раза легче стали, у которой У = 7.6 гхсм ), высокая тепла- и электрапроводность

з

(около 60Х от элекгропроводности меди). Высокая электропроводность алюминия обусловливает широкое применение его для проводников электрического тока.

Алюминии обладает высокои стоикостью против атиосфернои коррозии (она примерно в 20 раз больше, чем у стали), что объясняется образооанием на его поверхности окиснои пленки А1зОз, защищающей его ат взаимодействия с окрузающеи средои. Алюминии характеризуется малой прочностью и высакои пластичностью: предел прочности прокатаннаго и атожженнога алюминия 60 МПа, предел текучести 20 МПа, относительное удлинение 40Х. Алюминии отличается высакои технологичностью, хорошо деформируется прокаткои.

Маркируют алюминии буквои А. за которои следует число, соответствующее содержанию алюминия соерх 99х. например в алюминии высокаи чистоты 4995 содержится 99.995Х А1. в алюминии техническои чистоты А5 — 99,5Х. Основными примесями, загрязняющими алюыинии являются железо и кремний.

Алюминиевые дефорыируеыые сплавы

Алюминиевые сплавы в зависимости от технологии изготовления из них деталеи делятся на две гРуппы: дефармируемые и литеиные. Деформируемые алюминиевые сплавы в свою очередь подразделяются оа сплаоы, не упрочняомые термическои обработкои, и сплавы, упрочняемые тсрыическои обработкой

к деформируемым, териически не упрочняеюхх сплавам, относятся сплавы алюминия с марганцем и магнием Содержание марганца в этих сплавах не превышает 1,6Ж, а содержание магния находится в пределах от 2 до 7Ж

Маркируются сплавы этои группы бунвенными обозначениями Амц и Адг, где индекс Мц означает марганец, а Мг — магнии Цифры, следующие эа буквами. показывают содержанке второго компонента в процентах Например сплав алюминия с маг~нем Амгб солсржит 61 магния

26

Распознанный текст из изображения:

51

,;'1'

!)) Ш

М

)))

Литеииые алюминиевые сплавы

Структура рассматриваеиых сплавов представляет собои твердыи раствор марганца (или магния) в алюминии. Поскольку содершание этих элементов в сплавах ьхеньае предела их растворимости в твердом растворе при комнатнои температуре, то оно остается неизменным при нагреве и охлашдении сплавов. Поэтому такие сплавы не упрочняются термическои абработкаи, а упрочняются нанлепом при обработке давлением.

Среди сплавов, упрачняемых термическои обработкои, наиболее Распространенными являются дюралюмины — сплавы системы А1-Сэ-мб, содершадие 4... 5д меди и О. 5 .. 1. 5д магния.

В марках этих сплавов буквои Д обозначено название сплава— дюралюмин*, за неи следует цифра или число, показывающие порядковыи номер сплава е ГОСТе (наприиер Д1. 516).

Микроструктура дюралюмина в отошшенном состоянии состоит из а— твердого Раствора меди и магния в алюминии и вклочений химических соединении СоА!э, А1в СэМБ (рис. 7. 4).

Рис. 7.4. Микроструктура отавхенного дюралюмина Д1: белие

зерна Ш-твердого раствора и включения интерметаллидов

СпА1х (темные точечные внутри зерен и-твердого

раствора)

Максиивльную прочность дюралюмины приобретают после термическаи обработки. эаключающеися в закалке и старении Так, для сплава А) ° 4Х Со продел прочности в отошшенном состоянии равен 200 МПа, после закалки он составляет 250 МПа,а после закалки и старения значительна возрастает, достигая 400 Мца.

* От Французского слова ь)ыю — твердын

Естественное старение заключается в выдержке (вылеживании) закаленного материала при комнатнаи температуре в течение нескольких суток, прн искусственном старении сплав нагревают до температуры 100... 150' С, а время выдершки сокращается до 10... 20 час.

Широкое применение дюралюминм нашли в авиастроении, где из них изготавливают обшивки и шпангоуты самолетов. а такше при изготовлении строительных конструкции. нуаовов грузовых автамобилеи и т.д.

Литейные сплавы долшны отвечать ряду технологических требооании: обладать хорошеи шидкатекучестью, т.е. способностью хорошо заполнять литейную Форму; не иметь снлонности к ликвации, т.е. иметь однарадныи хииическии состав по сечению всего слитка и отдельных кристаллов; обладать малан усадкон, иметь низкую склонность к образованию трещин при кристаллизации.

Наиболее распространенными литейными алюминиевыми сплавами являются силумины — сплавы алюминия с кремнием с содсрзаниом кремния 8 . 13Д Применяемые в прамыиленности силуиины относятся к эвтектическим сплавам со структурои (о~51) или доэвтектическим. структура которых состоит из первичных кристаллов а и звтектики (о+51).

Механические своиства силуминов мошно повысить путем измельчения кристаллов кремния. входящих е состав звтектики. Это мошет быть достигнуто модифицированием, т.е. введением в расплав малых добавок (сотые доли процента) натрия или лития. Измельчение структуры звтектики приводит к улучшению механических сваиств. Так, предел прочности немодифицированного силумина составляет 140 МПа при относительпоы удлинении Зд, а у иодифицированного б, = 180 МПа, а б = 10Х.

Микроструктура немодифицированнога силуиина показана на рис,7 5, а модифицированного — на рис 7.8.

Маркируют силумины буквенным обозначением АЛ А означает. что сплав алюминиевыи, Л вЂ” литеиныи, далее следует цифра или число, показывающие порядкаэыи номер сплава в ГОСТе (АЛ2, АЛ9 АЛ32 и т д )

Силуыины широко применяются для изготовления литых деталси слохнои Формы кронштеинов, блоков цилиндрао двиг;ыолеи, корпусое компрессоров и др.

27

Распознанный текст из изображения:

Рис.7.6. Микроструктура немодифицированного силумина АЛ2: грубая эвтентика 1а + Б1) с крупныии игольчатыми включениями кремния

Рис. 7. 6. Микроструктура модиФицированного силумина АЛ2: зерна а — твердого растпора 1бслыс) и лисперснал эвтсктика )а -' Бт) иешду ними

Подшипниковые антибрикционные сплавы

Подыкпникоеыыи сплавами назыеают сплазы, из которых иэготанлизают вкладыши подшипников скольжения Лля эгон цели применяют чугун, бронзу и легкоплавкие сплазы на основе свинца, олова и алыхиния. так назызаемые баббиты.

К подшипниковым материалам предъявляют следуюшие требования небальшои коэФФициент трения, способность работать при достаточно высоких нагрузках и высокая износостойкость.

К легкоплавким подшипникоеым сплавам относятся сплавы системы РЬ-БЬ. Бп-БЬ. РЬ-Бп-БЬ. Лучшим антибрикционныи сплавои является баббит марки БВЗ, содсршадий ВЗХ олова. 11Х сурьмы. 6Д меди. Структура этого сплава состоит из мягкои осноем ц-тзердого раствора сурьиы и меди в алове и твердых включении химических соединении Са Бп и БпБЬ. В процессе работы твердые включения слушат опорой для зрашэюцегося нала, а мягкая основа, срабатываясь при трении способстеуст образованию зазора, по которому поступает сиазка. Зто обеспечивает низкий казФФициент трения в подшипнике.

Рис.7 7 Ммсроструктура баббита БВЗ: основа — теердыи раствор

а и кристаллы ЯпЯЬ и Си,Бп

Микроструктура баббита БВЗ приведена на рис. 7.7. Темная оскола прсдстаеляет собой с твердый раствор сурьмы н меди з олове Светлые кристаллы кзадратнои Форххх являются соединением БпБЬ, а кристаллы игольчатои Формы — соединениам СцзЯп Баббит БВЗ применяггся э знергомашиностроснии для заливки вкладышеи и упорных нюлодоь подэипникое оерогых и гаэоеых турбин, коыпосссоооз, оилалышей

28

Распознанный текст из изображения:

55

54

сталях

Порядок выпплиения работы

)Уаа

,' х(аа

ь !ааа

а

уаа

ада

к

уаа

а ав 32

аоаерясание углерода

Лабораторная работа Н 8

Лля проведения работы студенту предоставляются микроскоп и набор микровлибов цветных металлов и сплавов.

Необходимо:

1) просмотреть под иикроскопоы все шлибы, зарисовать набледаемую микроструктуру и стрелками указать на зарисовнах структурные составляющие сплавое;

2) по микроструктуре определить состояние сплавов: литое (иодиФицированное или неиодибицированное). дебормированнсе или отожженное;

3) изучить иаркировку цветных металлов и сплавов, привести примеры марок из ГОСТа наиболее распространенных в технике цветных металлов и сплавов;

4) ответить на все вопросы бланка отчета.

ЛНТЕРАТУРА

1. Гуляев А.П. Металловедение. — М.: Металлургия. 1886. — 544 с.

ОСНОВНЫЕ ВНДЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОбРАБОТКИ

УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Лель рабомы — практическое освоение основных операции териическои обработки углеродистых сталеи.

Основными видами термическои обработки (ТС) углеродистых сталеи являются 1) отжиг на мелкое зерно; 2) нориалиэация, 3) одинарная термическая обработка; 4) закалка; 5) отпуск (после закалки).

Первым этапом при проведении первых четырех вкдов ТО является нагрев Сталеи в оптимальныи интервал температур: доэвтектоидных — на ЗО .. 50'С выше линии СЗ. т е. Аэ + 130... 50)'С, а эвтектоилной и заэетектоидных — на 30.. 50'С выше линии РЗК т е А,~ (30.. 50)"С (рис. 8. 1). В результате Фазовои перекристаллизацнн стали приобретают

структуру мелкозернистого аустенита, причем е зазетектондных

сохраняются еще и включения вторичного цементнта.

Рис.8. 1. Оптимальныи интервал температур нагрева углеродистых стаяеи для получения мелкозернистого аустенита

После выдержки при этих температурах для полного завершения Фазовои перекристаллиэации и диФФузионного выравнивания содержания углерода в мелкозернистом аустените следует охлаждение с эаданнои скоростью. При этом из мелкозернистого аустенита образуются и мелкозернистые структуры продуктов его превращения, что является необходимым условием достижении оптимальных механических своиств. Зтн структуры определяются по соответствующим диаграммам превращения переохлажденного аустенита (например, см. рис. 8.2).

При относительно небольших скоростях охлаждения у, у, уз е верхнем раионе температур (727...550'С) происходит диФФузионное перлитное превращение — распад переохлажденного аустенита на структуры псрлнтного типа: перлит, сорбит или тростит. Сни предстаоляют побои Фсррито-цементитные смеси разнои степени дисперсности (измельченности) пластинчатого строения. т е. о них частицы цементита имеют Форму пластинок. Самон грубон смесью является перлит, а сылси дисперснои (н потому самон теердсн и прочнои из них) тростит, так каи он образуется при большен степени переохлаждения

29

Распознанный текст из изображения:

В доэвтектондных сталях перлитному превращению предшествует виделение из аустенита форрита. а о эаэетектоидных цементита. количества которых с понижениеи теипературы уиеньшается до нуля в раионс 000 000

высоними твердостью и хрупкостью из-за сильного пересыдения углеродом. Происходит закалка стали. Минимальная скорость охлаждения, необходииая для переохлаждения аустенита да ыартенситного превращения. назиеается кримической скоросшью эаяааки (на рис.8.2 Ухр — кривая охлаждения, касательная к емступу С-образнои кривои).

Охлаждение со скоростью У4 приводит к образованию структуры трастит ь иартенсит ( см. Рис.8.2).

500

000 ы В 000 Г, 000 (00 Ао (я) си) (и '

время ((у'Г) Рис. В. 2. Лиаграмма изотериическога превращения переохлажденнога аустенита эвтектоиднои стали с графиками скоростеи охлаждения (П вЂ” перлнт, С вЂ” сорбит, Т вЂ” тростит. М вЂ” иартенсит) виступа левон С-образной кривой диаграмми превращения переахлажденного аустенита.

При высоких скоростях охлаждения. Равных или больших Ч„р, например. Чь, диффузионный распад аустенита подавляется и он переохлаждается до интервала температур М,, М„ (Мт — теыюратура начала. а М, — конца мартенситкого прооращения) (рнс.8.2) По ысре дальноишего охлаждения от М, до М, происходит бсздиффузионнос полииорфное превращение аустенита в предельно неравновесную структуру — мартенсит. Он представляет собон пересыщенныи твсрдыи раствор внедрения углерода о о-железе с тетрагональнаи кристаллической розеткои и обладает

Назначение и условия проведения основных видав

термической обработки

1 Охжиз не всякое зерно является разупрочняющеи (смягчающей) ТО. Он заключается в нагреве сталеи в оптииапьний интервал температур (си. Рис. 8. 1), выдержке и медленном охлаждении (обычно с печью; скорость охлаждения У, на рис.8.2). После отжига получается равновесная мелкозернистая структура феррита и перлита в доэвтектаидных сталях, перлита в звтектоиднаи стали и пеРлита с разрозненными включениями вторичного цементита в эаэвтектоидных сталях Отжиг на иелкое зерно. как правило, является предварительнои ТО. Его цель — устранение структурнои неоднородности и крупнозернистости, отрицательно влияющих на технологические своиства; иаксимальное снижение твердости и повышение пластичности для улучшения обрабатываемости (резанием, давлением). При отаиге полностью снииаются внутренние напрнжения.

2. Ворхахвзащия доэвтектоидных сталеи проводится так же, нак отжиг на мелкое зерно, на сталь охлаждается ускоренно на спокойнаи воздухе (скорость Ч, на рис.8.2). После этан ТО доэвтектоидные стали состоят из мелкозернистого феррита и сорбитообразного перлита, придающего стали повышенную твердость и прочность Поэтому нормализация может использоваться либо вместо атжига на мелкое зерно (как более производительная обработка), если возрастание твердости и прочности находится в допустиммх пределах; либо как слабая упрочняющая ТО для неотеетственных изделий.

Эзэвтектоидные стали подвергают нориализации с целью устранения спловнои цементитнои сетки по границам зерен перлита На в отличие от отхига процесс ведут от температуры А,„ ь (ЗО 50)'С Прн этан ТО зерна аустенита и соответственно зерна перлита оказиваются крупными, поэтому после нее необходимо выполнить отжиг на мелкос зерно

30

Распознанный текст из изображения:

58

3. Одзнщвиая шерявчесжая обрабоэма применяется сравнительно редко. как более сильная, чеи нормализация, упрочняющая ТО доэвтектаидных сталеи. Она осуществляется так же, кан отжиг на мелкое зерно. но сталь охлаждают быстро. например в горячен воде или струей сжатого воздуха (скорость Чэ на рис.8.2) Образующиеся пластинчатме структуры сорбита или тростита с небольшим количествам избыточного Феррита или беэ него придают стали более высокую прочность, твердость и износостойкость по сравнению с этими сваистзами в нормализованном состоянии.

4. Заяааяа проводится так же. как отжиг на мелкое зерно. но сталь охлаждают очень быстро. со скоростью больше критичеснои ( в воде или в иинерэльном масле; например скорость Чв на рис.8.2) После закалки структура дозвтектоидных и звтектоиднои сталеи состоит иэ мартен- сита, а заэвтектоидных — из мартенсита и вкраплЕнии эерныюек вторичнога цементита . Мартенсит — основная структура закаленной стали, ноторая обусловливает максимальное повышение ее твердости. Однако закаленная сталь практически неработоспособна из-за эысокои хрупкости, присущей мартенситу. и высокого уровня закаяочных напряжении, которые возникают иэ-за очень быстрого охлаждения и могут вмазать корабление детали или даже появление в неи трещин Поэтому после закалии проводится заключительная операция ТΠ— отпуск.

5. Цель ощярсжа — снизить уровень остаточных закалочных напряжении и получить работоспособные структуры и соответствующие им своиства — твердость, износостоикость. прочность. упругость, пластичность, ударную вязкость.

Отпуск заключается в нагреве закаленной стали ниве температуры А,, довольно продолжительнои выдержке (в среднем от 0.5 до 2...3 часов) для завершения диффузионных процессов Формирования тои илн иной окончательнои структурм отпуска и последующем охлаждении (обычна на воздухе). скорость которого, в отличие от других операции ТО, не влияет на сформировавшуюся с процессе выдержки структуру

Различают низкии (150 .250'С), среднии (350...400'С) и высокии (500... 650' С) отпуск.

* Обычно при закалке охлаждение заканчивают при комнатной температуре. Поэтому з сталях, у которых М, лежит нише 20'С, сохраняется частично непревращенныи аустснит.Он называется остаточным аустенитои и здесь не учитывается

При низкои отпуске вследствие частичного выделения из кристаллическои решетки иартснсита избыточного углерода о виде высокодисперсных карбидов* и уменьшения внутренних напряжений хрупкость стали несколько снижается. а ее твердость изиеняется незначительно. Ыартенсит, обедненныи углеродаи при отпуске. называется мартенситом отпуска и представляет собои уже достаточно работоспособную структуру.

Пизкоиу отпуску подвергаются изделия, которые должны быть твердыми и износастоикими: режущие инструменты, цеиентоеанныс, цианированные, поверхностно-запаленные детали.

При среднеи отпуске мартенснт распадается уже полностью на тростит отпуска зернистого строения (кристаллы цементита в нем имеют округлую Форму). а внутренние напряжения значительно снижаются. Сталь с твкои структурои харантеризуется меньшей твердостью, оысокаи упругостью при повмюеннаи пластичности и ударнои вязкости. Поэтому среднии отпуск применяют для получения упруговязких изделии — пружин, рессор, торсионов, мембран и др.

При высоном отпуске получается структура сорбита отпуска зернистого строения. а остаошиеся после закалки внутренние напряжения почти полностью снимаются. Твердость и прочность сорбита отпуска ниве, чем у тростита отпуска. но выше. чем у структур, получаемых после нормализации и тем более после отжига. 8 то же время сорбит отпуска имеет высокую пластичность н максимальна возможную ударную вязкость Поэтому высокии отпуск применяют для получения изделии с максимально высокои вязкостью и повышеннои прочностью — ответственных тяжело нагруженных деталеи, работающих в условиях высоких статических.

динамических и знакопеременных нагрузок.

В работе нсобходимо исследовать влияние скорости охлаждения из аустенитного состояния и температуры отпуска на структуру и своиства стали марии 45.

Порядаш выподиения работы

Для выполнения работа студентам предоставляются муфельные печи; отожвенные на мелкое зерно образцы стали марки 45; бачки с холаднои и горячен подои и минеральным маслом; прибор Роквелла

В

Этот процесс называют распадои мартенсита.

31

Распознанный текст из изображения:

60

СОДЕРИАКИЕ

20

27

32

ЛНТЕРАТУРА

Необходимо:

1) по диаграмме УРе — РеэС" определить оптимальную температуру нагрева стали 45 для получения структуры мелкозернистого аустенита;

2) нагреть мубельную печь до этан температуры;

3) загрузить 4 образца в нагретую печь и выдеряать их в течение 15 мин;

4) охладить олин образец на спокоином воздухе, другаи — в кипядеи воде. третий — в минеральном масле и четвертки — э холоднои воде;

5) зачистить каддый образец с двух сторон для удаления окалины;

6) измерить их твердость на приборе Роквелла и среднее значение из трех испытании записать в сводную таблицу;

7) установить в мубельных печах заданные теипературы отпуска 4200; 300; 400; 500 и 600 'С);

8) заловить в них па одному предварительна закаленному образцу, вмдерзать в течение 30 мнн. и охладить на воздухе;

9) зачистить образцы с двух старом, измерить их твердость и среднее значение из трех измерении записать з сводную таблицу;

10) перенести данные сводной таблицы в табл. п.4 и п.5 бланиа отчета;

11) построить грабики зависимости твердости от скорости ахлаюдения и теиператури отпуска;

12) идентибицировать каадую операцию термическои обработки и установить Соответствуюдую еи микроотруктуру:

13) заполнить табл. п.4 и п.5, ответить на вопросы и 1, 2, 3 и 6 бланка отчета.

1. Гуляев А.П. Метаэловеденис. — М.: Металлургия, 1986. — 544 с.

2. Конструкционные иатеривлы в знергетикеуйод род. В М Качалова. — М.: Нзд-во МЭИ, 1992. — 102 с.

Лабораторная работа И1. Микроструктура углеродистых

незаявленных ствлеи .

Лабораторная работа И 2. Кристаллизация ыетвэлов

и сален .

Лабораторная работа И 3. Микроструктура и свойства

чугунов .

Лабораторная работа И Ь. Построение диаграммы

состояния по кривни ахлаядения сплавов

Лабораторная работа И 5. Микроструктура и своиства

легированных сталей .

Лабораторная работа Н Б. Определение критических точек

углеродистои стали метадон пробных закален

Лабораторная работа Н 7. Микроструктура цветных

иеталлов и сплавов на их оСнове .

Лабораторная работа И 8. Основние виды термической

обработки углеродистых сталей .

32

Распознанный текст из изображения:

Утверждено учебньы управлением МЭИ

Редантор В.М. Качалов

Р б Р РРРР Н НР НРН РН РР Н ' Н Н НН : РН. Р " Н

Ф РРРР Р Р НРН Р. Р. Р Р Р

НРРНФР Р

РР ФРРРР

/ С Московский энергетический институт. 199В

Учебное издание

Р. М. Голубчик

А.В.Эайцева

В. М. Качалов

А. А. Качалин

Т.П.Муравьева

Ф. В. Шубин

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

Корректор В.В.Сомова

Р

Редактор В/М/Качалов

ЛР Л 020528 от 05.06.97

Темплан издательства МЭИ 199В г. 1ПФ.

Подписано к печати ЗО. ОЗ. 96 г.

Формат БОНВ4/16 Печать оФсетная

Физ печ. л. 4, 0

Тираж 1500 Изд. Л 122 Заказ эоэ

Издательства МЭИ. 111250, Москва. Красноказарменная. 14 Типограбия НИИ НГеодеэия". Московская обл., г.Красноармеиск. ул. Центральная, д. 16

Рецензентм: докт. техн, наук проб. И.П Спирихин

канд. техн. наук доц. В. В. Новокреденав

Подготовлена на кабедре технологии металлов МЭИ

Лабораторвьи практикум ла материаловедению/ Р.М.Голубчик

А.В.Зампева, В.М.Качалов, А.А.Качалин, Т.Ш.Муравьева, Ф.В.Шубин

/Шед ред. В.М. Качалова. — Л.Р Нзд-во мэн, 1997. - 62 с.

g-c

Распознанный текст из изображения:

из ' яоя жмм и яя а я

О дю! 2тл 3 а и м м ча .и ат м жи и7 жыхг„г

Рис.1.2. Диаграмма железо — цеменгит

При охлаждении большинства сталеи кристаллизация жидкои фазы заканчивается образованием аустенита.

Аустенит 1абласть ДЖЕСС на лиаграмис1 — твсрдыи раствор углерода а у-железе, с максимальнои растворимостью углерода 2.142 при температуре 1147 С 1точка Е). Со снижением температуры растесримость уг-

с лерода о У-железе уме.мжастся 1линия ЕЕ1 и при температуре 727'С

g-c1

Распознанный текст из изображения:

составляет О, ВД (точна Б(. Дустенит обаэнаиавт А нли Рея(С); он имеет твердость НВ = 1600 .. 2000 МПа и Ь 50Х.

При дальнеижем охлаждении

— доэвтеитоидных сталеи (<0.8д углерода> ат линии СБ до СРБ происходит превращение аустенита в щеррит;

— эаэвтеитоидных сталеи (>О.вд и <2,14Х углерода( от линии ЕБ до БК иэ аустенита выделяется цеыентит;

— всех сталеи ниже линии РБК происходит превращение аустенита в перлит.

Комментарии

Дата публикации 12 сентября 2013 в 19:55
Рейтинг -
0
0
0
0
0
Автор zzyxel (4,55 из 5)
Цена Бесплатно
Качество Качество не указано
Покупок 0
Просмотров 206
Скачиваний 34
Размер 3,48 Mb
Жалоб Не было ни одной удовлетворённой жалобы на этот файл.
Безопасность Файл был вручную проверен администрацией в том числе и на вирусы