1.3.3. Углеродистые инструментальные стали

Углеродистые инструментальные стали поставляют потребителю после отжига на зернистый перлит с гарантированными химическим составом и твердостью. К недостаткам углеродистых инструментальных сталей относятся склонность к перегреву, низкая прокаливаемость, отсутствие теплостойкости. Из них изготавливают деревообделочный, слесарный, кузнечный, гравировальный инструмент, пуансоны, матрицы и т. п. Качественные и высококачественные инструментальные стали маркируются буквой У (углеродистые инструментальные) и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых долях процента, например, У7, У8, У10, У12 – качественные и У7А, У8А, У10А, У12А – высококачественные (углеродистая инструментальная высококачественная, содержание углерода – 12/10 – 1,2 %. Буква А в конце марки указывает на то, что сталь высококачественная, т. е. имеет пониженное содержание вредных примесей (серы и фосфора).

1.4. Порядок выполнения работы

1) Исследовать под микроскопом структуру доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной стали. Определить структурные составляющие названных сталей.

2) Изучить механические свойства структурных составляющих сталей.

3) Определить по структуре доэвтектоидной стали процентное содержание углерода в ней.

4). По содержанию углерода определить марку качественной стали (табл. 1.3), указать ее химический состав, механические свойства и область применения.

1.5. Содержание отчета

В отчет должно быть включено следующее:

1) схематичный рисунок структуры стали в квадрате со стороной 40 мм с обозначением ее структурных составляющих (см. рис. 1.1, а, б);

2) характеристика структурных составляющих стали с указанием их механических свойств;

3) характеристика стали по всем признакам классификации, содержание в ней углерода и постоянных примесей, структура, марка, механические свойства и назначение (с примерами) стали.

1.6. Вопросы для самоконтроля

1) Восемь признаков классификации сталей.

2) Виды стали, их различие по химическому составу, свойства, преиму-щества и недостатки.

3) Порог хладноломкости.

4) Структурные составляющие углеродистых сталей, их характеристика и механические свойства.

5) Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества, их ха­рактеристика и маркировка.

6) Углеродистые качественные конструкционные стали, их группы, харак­теристика, маркировка.

7) Виды качественных конструкционных сталей, которые выпускаются кипящими, полуспокойными и спокойными, только спокойными.

8) Классификация и маркировка углеродистых инструментальных сталей, их структура.

Лабораторная работа 2

МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ЧУГУНОВ

Цель работы: изучить структуру, классификацию, маркировку, особенности получения чугунов и области их применение в машиностроении.

2.1. Общие сведения

Чугун – важнейший машиностроительный материал для литейного произ­водства. В зависимости от состояния углерода различают белый чугун, в котором весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита (структура его состоит из двух фаз – Ф + Ц). Этот чугун твердый, хрупкий и имеет ограниченное применение.

Отбеленными называют чугунные отливки, в которых поверхностные слои имеют структуру белого (половинчатого) чугуна, сердцевина – серого чугуна. Высокая твердость поверхности (500 НВ) обеспечивает хорошую сопро­тивляемость износу, поэтому из отбеленного чугуна отливают валки листопрокатных станов, шары мельниц и т. п.

Чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью нахо­дится в свободном состоянии в виде графита, называется серым. Механические свойства этого чугуна зависят от его структуры, главным образом от графитной составляющей. Чугун можно рассматривать как сталь, содержащую большое количество микропор, заполненных графитом, – графитных включений, которые играют роль надрезов и пустот. Следовательно, механические свойства чугуна будут зависеть от количества, размеров и характера распределения включений графита.

В зависимости от формы графитных включений и условий их образования различают чугуны серые, высокопрочные и ковкие (рис. 2.1).

Металличес-кая основа	Чугуны
	серый	ковкий		высокопрочный
	Форма графитных включений
	пластинчатая	хлопьевидная	шаровидная
Феррит
Феррит + перлит
Перлит

Рис. 2.1. Классификация чугуна по структуре (схема)