Структура и свойства сплавов

Практическая часть

1. Изучить, зарисовать и дать характеристику различных видов изломов.

Характеристика изломов

Хрупкий излом __________________________________________________

____________

Вязкий излом __________________________________________________

____________

Усталостный излом ______________________________________________

____________

2. Выявить химическую неоднородность (например, цементация), зарисовать результат эксперимента, определить глубину слоя, описать методику выявления и применяемый реактив.

________________________

3. Выявить структурную неоднородность (закалка ТВЧ). Зарисовать

результат.

________________

4. Выявить структурную и химическую неоднородность в сварном шве. Определить вид сварки (Т-образная, Х-образная и др.) и ее качество.

________________

5. Сделать отпечаток на серу и фосфор по методу Баумана. Описать методику проведения эксперимента, привести химические реакции. Зарисовать внешний вид отпечатка, сделать выводы: 1) серы: много-мало, 2) включения: мелкие-крупные, 3) распределение включений: равномерное-неравномерное. Общий вывод о качестве стали: отличное, хорошее, удовлетворительное, неудовлетворительное.

____________________

Микроструктурный анализ

1. Сущность микроструктурного анализа.

________________

2. Порядок приготовления микрошлифа.

3. Что можно исследовать на макрошлифе непосредственно после

полировки, для чего применяется травление микрошлифа.

________________

Практическая часть

1. Изучить устройство металлографического микроскопа. Указать название его основных элементов. Какие увеличения можно получить с помощью оптического микроскопа, как изменить увеличение?

____________________

2. Определить балл неметаллических включений в стали. (Методика определения, рисунок, балл)

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

3. Изучить и зарисовать зерно, определить его номер. Описать методику определения. Сколько всего номеров зерна в сталях по ГОСТу. Как выявляются очень крупные (-3-0) и очень мелкие (11-14) зерна?

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

4. С помощью микроскопа провести измерения микрообъекта. Зарисовать схему настройки на измерение и схему отсчета. Как определяется масштаб измерения. Какой окуляр нужен для измерений?

______________________________________________________________________
Лабораторная работа № 4

Пластическая деформация и рекристаллизация металлов

Цель работы

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

2. Исследовать влияние температуры нагрева на свойства деформированного металла.

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

Содержание работы

1. Что представляет собой линейная (краевая) дислокация?

____________

2. Сущность дислокационного механизма пластической деформации.

____________

3. Как изменяются свойства деформируемого металла в процессе пластической деформации? Как называется это явление?

____________

4. Физические основы наклепа (почему в начале деформации дислокации перемещаются легко, а потом все труднее и труднее?). Какие факторы препятствуют перемещению дислокаций и упрочняют сплавы?

________________________

5. Рекристаллизация, ее виды, как изменяются свойства деформированного металла при рекристаллизации.

____________

6. Что представляет собой критическая степень деформации?

____________

7. Холодная и горячая обработка металлов давлением, их определение и возможности.

____________

Практическая часть

1. Определение влияния степени пластической деформации на твердость и прочность стали 20.

Методика проведение эксперимента:

________________

Результаты эксперимента:

№ образ.	h0, мм	р, кгс/см2 (Р, кгс)	hk, мм	e, %	HRB
1.
2.
3.
4.

Для определения деформирующего усилия давление по манометру р надо умножить на площадь поршня равную примерно 30 см².

Построить график зависимости HRB = f(e, %).

Выводы:________________________________________________________

2. Определение температуры начала рекристаллизации стали 20.

а) По формуле Бочвара А.А.

____

б) Экспериментальное определение температуры начала рекристаллизации. Методика определения: ___________________________________________

________

Результаты эксперимента:

Температуры нагрева, °С
Твердость HRB после нагрева

Построить график зависимости HRB = f(Т_{нагрева}, °С).

По графику определить температуру начала рекристаллизации экспериментальную _________________________________________________________

____

Выводы: _______________________________________________________

Сравнить расчетную (по формуле Бочвара А.А.) и экспериментальную температуру начала рекристаллизации.

Т_{нач.рекр.расч.} = °С, Т_{нач.рекр.эксп.} = °С

Сходимость результатов: хорошая, удовлетворительная, плохая.

3. Экспериментальное определение критической степени деформации сплава АД0.

Методика определения критической степени деформации.

____

____

____

____

____

____

Результаты эксперимента занести в таблицу.

№ п/п	l0, мм	lк, мм	e, %	Средний размер (dср) зерна, мм	Зарисовка структуры
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Построить график зависимости среднего размера зерна (d_ср) после рекристаллизации от степени пластической деформации (e).

По графику определить критическую степень пластической деформации

e_кр = %.

Лабораторная работа № 5

Диаграммы состояния двойных систем,

структура и свойства сплавов

Цель работы

1. Изучить принципы и правила построения диаграмм состоя­ния сплавов.

2. Построить основные типы диаграмм состояния, определить значения их линий и точек.

3. Приобрести практические навыки проведения фазового ана­лиза и определения количественного соотношения фаз в зависимос­ти от концентрации компонентов и температуры.

4. Изучить и зарисовать микроструктуры сплавов.

5. Установить закономерности изменения свойств сплавов с разным типом диаграмм состояния.

Содержание работы

1. Дайте определение понятий:

а) Сплав ____________________________________________________

____

б) Компонент ________________________________________________

____

в) Фаза ______________________________________________________

____

____

2. Дайте характеристику твердых фаз в сплавах:

а) Чистые компоненты _________________________________________

____________

б) Твердые растворы замещения ________________________________

____________

в) Твердые растворы внедрения _________________________________

____________

г) Химические соединения ____________________________________

________

д) Интерметаллидные соединения ______________________________

________

3. Что представляют собой диаграммы состояния сплавов. В каких кооринатах и как они строятся? ___________________________________________

________

Практическая часть

1. Нарисовать диаграмму состоянии сплавов, компоненты которых не растворяются друг в друге в твердом состоянии и образуют эвтектику (Pb-Sb).

Дать анализ фазового состава сплавов во всех областях диаграммы и указать его на диаграмме.

2. Нарисовать диаграмму состояния сплавов, компоненты которых неограниченно растворяются друг в друге в твердом состоянии (Cu-Ni).

Указать фазовый состав сплавов во всех областях диаграммы состояния. Как используется правило горизонтальных отрезков для анализа фазового состава сплавов? _______________________________________________________

________

3. Нарисовать диаграмму состояния сплавов, компоненты которых ограниченно растворяются друг в друге в твердом состоянии и образуют эвтектику.

Указать фазовый состав сплавов во всех областях диаграммы. Укажите названия всех линий диаграммы ________________________________________

________

Почему и в каких случаях из твердых растворов при охлаждении выделяются вторичные фазы? ______________________________________________

____

____

4. Изучить с помощью микроскопа и зарисовать в таблицу структуры различных сплавов, указать на рисунках микроструктуры соответствующие фазы.

№	Хим. состав сплава	Тип диаграммы состояния	Зарисовка структуры	Фазовый и структурный состав
1.	95% Pb + 5% Sb
2.	87% Pb + 13% Sb
3.	80% Pb + 20% Sb
4.	Cu + % Ni

Лабораторная работа № 6

Диаграмма состояния «железо-цементит».