4.4. Порядок выполнения работы

1. Измерить толщину образцов до и после деформации.

2. Произвести холодную пластическую деформацию на машине при усилиях 6, 8, 10 т.

3. Измерить твердость образцов после деформации на приборе Роквелла по шкале В (НRВ), внести в таблицу.

4. Рассчитать степень пластической деформации образцов:

5. Рассчитать предел прочности деформированных образцов, используя эмпирическое соотношение в0,35НВ

6. Отжечь деформированные образцы при температурах 250, 400С, с выдержкой 15 мин.

7. Измерить твердость образцов после рекристаллизационного отжига.

8. Изучить структуры образцов после деформации и рекристаллизации, зарисовать и определить номер зерна (альбом, С.19, шкала № 1).

4.5. Содержание отчета

1.Цель работы.

2. Таблица с результатами измерений.

П/№	Нагрузка,Р, T	Толщина образца,h,мм	, %	НRв	НВ	в	Темпе-ратура отжига, t, C0	НRв	НВ
1
2
3
4

3. График зависимости степени деформации ().

4. График зависимости степени пластической деформации ().

5. График зависимости твердости (НRВ) от температуры отжига (С).

6. Структуры образцов после деформации и отжига с указанием номера зерна.

7. Выводы из построенных графиков.

4.6. Контрольные вопросы

1.Что такое пластическая и упругая деформация?

2.Что такое наклёп металлов?

3.Что такое рекристаллизация, из каких стадий складывается этот процесс?

4.Как зависит температура рекристаллизации от температуры плавления металлов и сплавов?

5.Что такое критическая степень деформации?

6.Почему величина зерна зависит от степени деформации?

7.Какие изменения происходят в металлах в результате пластической деформации?

8.Какие факторы влияют на температуру рекристаллизации металлов?

9.Что понимается под возвратом или отдыхом?

10.Какие факторы и как влияют на размер зерна после рекристаллизации?

Лабораторная работа №5. Термический анализ сплавов

5.1. Цель работы

Освоить метод термического анализа и принцип построения диаграмм состояния.

Приобрести навыки анализа диаграмм состояния двойных сплавов.

5.2. Приборы, материалы, учебные пособия

1.Термическая печь.

2.Гальванометр.

3.Термомпары хромель-алюмель.

4.Сплавы Zn-Sn

4% Zn+96%Sn

8% Zn +92%Sn

40% Zn +60%Sn

60% Zn +40%Sn

5.Альбом микроструктур, справочные материалы.

5.3. Построение и анализ диаграмм состояния

5.3.1. Структурные составляющие системы

Диаграмма состояния или диаграмма равновесия - графическое изображение равновесных состояний сплава в виде точек в n- мерном пространстве, по осям координат которого отложены n независимых параметров состояния рассматриваемого сплава.

Параметр состояния – физическая величина , служащая в термодинамике для характеристики состояния рассматриваемой системы, например, давление, температура, концентрация элементов и т.д.

В данной работе будут рассматриваться диаграммы состояния в координатах: концентрация компонентов - температура.

Компонентами называются простейшие вещества, которые определяют состав сплава и концентрация которых является независимой от остальных параметров.

Чистый металл представляет собою однокомпонентную систему, сплавы из двух компонентов – двухкомпонентную и т.д.

Однородная часть неоднородной системы, имеющая границы раздела с другими частями системы и взаимодействующая с ними, называется фазой. Фазами могут быть сами компоненты, их химические соединения, жидкие и твердые растворы.

Химическое соединение – химически индивидуальное вещество , в котором атомы одного (как, например, О2) или различных (как , например КСL) элементов соединены между собою тем или иным видом химической связи. Химическое соединение описывается определенной химической формулой, образует кристаллическую решетку, которая отличается от кристаллических решеток элементов образующих это химическое соединение.

Твердые растворы – однородные кристаллические вещества, состоящие из двух или большего числа компонентов и сохраняющие однородность при изменении соотношений между компонентами в определенном интервале концентраций. В твердых растворах атомы одного или нескольких компонентов находятся в кристаллической решетке одного из компонентов, который называется растворителем.

Различают твердые растворы замещения, внедрения, вычитания. В твердых растворах замещения, образованных двумя или несколькими металлами (например, медью и никелем), атомы одного металла (Ni) размещаются в узлах кристаллической решетки другого (Сu) вместо атомов Сu. В твердых растворах внедрения атомы неметалла (обычно) располагаются в промежутках между атомами металла, которые находятся в узлах кристаллической решетке. Твердые растворы вычитания образуются только на основе химических соединений. При растворении компонента А в химическом соединении А и В, часть узлов решетки, принадлежащих компоненту В, делается вакантной (вычитается из решетки).

Твердые растворы обозначаются греческими буквами: ,,,и т.д.

В сплавах имеются структурные составляющие: эвтектика и эвтектоид.

Эвтектика – тонкая смесь кристаллов различных компонентов или фаз, одновременно закристаллизовавшихся из жидкости определенного (эвтектического) состава при температуре ниже температуры плавления отдельных компонентов.

Эвтектоид - аналогичная эвтектике структурная составляющая металлических сплавов, но в отличие от нее образующаяся не из жидкой, а из твердой фазы.