- •Часть 1
- •302020, Г. Орел, Наугорское шоссе, 29.
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 Микроанализ металлов и сплавов
- •1.1 Теоретические сведения
- •1.1.1 Приготовление микрошлифа
- •1.1.2 Краткое описание металлографического микроскопа
- •1.1.3 Работа с микроскопом
- •1.1.4 Изучение микроструктуры
- •1.2 Материалы и принадлежности
- •1.3 Порядок выполнения работы
- •1.4 Оформление отчета
- •1.4.1 Изображение полированной поверхности (х ...)
- •1.4.2 Изображение протравленной поверхности (х ...)
- •1.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 механические свойства металлов и методы их определения
- •2.1 Теоретические сведения
- •2.2 Материалы и принадлежности
- •2.3 Порядок выполнения работы
- •2.3.1 Испытания на растяжение
- •2.3.2 Испытания на твердость по Бринеллю
- •2.3.3 Испытания на твердость по Роквеллу
- •2.3.4 Испытания на твердость по Виккерсу
- •2.3.5 Определение ударной вязкости
- •2.4 Оформление отчета
- •2.4.1 Определение характеристик прочности и пластичности
- •2.4.2 Определение твердости
- •2.4.3 Определение ударной вязкости
- •2.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3
- •Влияние холодной пластической деформации
- •И рекристаллизации на микроструктуру
- •И механические свойства низкоуглеродистой стали
- •3.1 Теоретические сведения
- •3.1.1 Основные определения
- •3.1.2 Пластическая деформация и ее влияние на свойства
- •3.1.3 Влияние температуры нагрева на микроструктуру
- •3.1.4 Холодная и горячая пластическая деформация
- •3.2 Выполнение работы
- •3.2.1 Влияние степени пластической деформации
- •3.2.2 Влияние температуры нагрева на микроструктуру
- •3.4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 микроструктура и твердость углеродистой стали в отожженном состоянии
- •4.1 Теоретические сведения
- •4.1.1 Фазы в железоуглеродистых сплавах
- •4.1.2 Структурные составляющие в сталях
- •4.1.3 Микроструктура углеродистых сталей после отжига
- •4.2 Материалы и принадлежности
- •4.3 Порядок выполнения работы
- •4.4 Оформление отчета
- •4.4.1 Микроструктура и твердость сталей с различным
- •4.4.2 Определение марки стали по структуре
- •4.4.3 Формирование структуры в сталях
- •4.4.4 Анализ полученных результатов и выводы
- •4.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 изучение микроструктуры чугунов
- •5.1 Теоретические сведения
- •5.2 Материалы и принадлежности
- •5.3 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 исправление микроструктуры перегретой доэвтектоидной стали
- •6.1 Теоретические сведения
- •6.1.1 Фазовые превращения в стали
- •6.1.2 Основные виды предварительной термической обработки
- •6.4.2. Термическая обработка перегретых образцов
- •6.4.3 Результаты эксперимента
- •6.4.4 Анализ полученных результатов и выводы
- •6.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 выбор температуры нагрева для закалки стали
- •7.1 Теоретические сведения
- •Доэвтектоидные стали подвергают полной закалке:
- •7.2 Материалы и принадлежности
- •7.3 Порядок выполнения работы
- •7.4 Оформление отчета
- •7.4.1 Исходное состояние образцов
- •7.4.2 Термическая обработка (закалка) образцов
- •7.4.3 Результаты эксперимента
- •7.5 Контрольные вопросы
- •8.1 Теоретические сведения
- •8.2 Материалы и принадлежности
- •8.3 Порядок выполнения работы
- •8.4 Оформление отчета
- •8.4.1. Исходное состояние образцов
- •8.4.2 Термическая обработка (закалка) образцов
- •8.4.3 Результаты эксперимента
- •8.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 определение прокаливаемости стали
- •9.1 Теоретические сведения
- •9.1.2 Определение прокаливаемости методом торцевой
- •9.2 Материалы и принадлежности
- •9.3 Порядок выполнения работы
- •9.4 Оформление отчета
- •9.4.1 Исходные данные:
- •9.4.2 Параметры процесса закалки
- •9.4.3 Результаты исследований
- •9.4.4 Анализ результатов и выводы
- •9.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 изучение влияния температуры отпуска на микроструктуру и свойства закалённой стали
- •10.1 Теоретические сведения
- •10.2 Материалы и принадлежности
- •10.3 Порядок выполнения работы
- •10.4 Оформление отчета
- •10.4.1 Исходные данные:
- •10.4.2 Термическая обработка (отпуск) закалённых образцов
- •10.4.3 Результаты эксперимента
- •10.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Термическая обработка чугуна
- •11.1 Теоретические сведения
- •11.2 Материалы и принадлежности
- •11.3 Порядок выполнения работы
- •11.4.4 Результаты исследований
- •11.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 микроструктура и свойства сталей после химико-термической обработки
- •12.1 Теоретические сведения
- •12.1.1 Цементация
- •12.1.2 Азотирование
- •12.2 Материалы и принадлежности
- •12.3 Порядок выполнения работы
- •12.4 Оформление отчета
- •12.4.1 Исходные данные
- •12.4.2 Параметры процесса
- •12.5 Результаты исследований
- •12.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13 термическая обработка углеродистой стали
- •13.1 Теоретические сведения
- •13.2 Материалы и принадлежности
- •13.3 Порядок проведения работы
- •13.4 Оформление отчета
- •13.4.1 Исходное состояние образцов
- •13.4.2 Термическая обработка образцов
- •13.4.3 Результаты эксперимента
- •13.4.4 Вывод
- •13.5 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 термическая обработка дуралюмина
- •14.1 Теоретические сведения
- •14.2 Материалы и принадлежности
- •14.3 Порядок выполнения работы
- •14.4 Оформление отчета
- •14.5 Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложение а Справочные данные
- •Приложение в Построение кривой охлаждения сплава заданной концентрации с использованием диаграммы
- •Углеродистые стали
Приложение а Справочные данные
Таблица А.1 – Химический состав некоторых марок
металлических материалов и состав травителей
Материал |
Марка |
Химический состав, основные компоненты, % |
Травитель |
Железо |
|
Fe - 100 |
4%-й раствор HNO3 в этиловом спирте
|
Сталь
|
20 |
С – 0,2; Fe – остальное |
то же |
Баббит
|
Б83 |
Sb ~ 11, Cu ~ 6, Sn – 83 |
– // – |
Латунь |
Л96 |
Zn – 4, Cu – остальное |
5%-й раствор FeCl3 в 10%-й соляной кислоте
|
Дюралюмин |
Д1 |
Cu ~ 4; Mg ~ 0,5; Si ~ 0,7; Al - остальное |
7 % HF, 27 % HNO3, 1,5 % HCl, остальное – H2O
|
Силумин
|
АЛ 2 |
Si – (1113); Al – остальное
|
то же |
Таблица А.2 – Таблица соотношений чисел твердости,
определяемой различными методами
Твердость |
Твердость |
||||||||||
Виккерс HV |
Бринелль |
Роквелл |
Виккерс HV |
Бринелль |
Роквелл |
||||||
d, мм |
НВ |
HRC |
HRА |
HRВ |
d, мм |
НВ |
HRC |
HRА |
HRВ |
||
2150 |
- |
- |
- |
93 |
- |
534 |
2,80 |
477 |
51 |
74 |
- |
2040 |
- |
- |
- |
92 |
- |
502 |
2,85 |
461 |
50 |
73 |
- |
1939 |
- |
- |
- |
91 |
- |
474 |
2,90 |
444 |
48 |
73 |
- |
1841 |
- |
- |
- |
90 |
- |
460 |
2,95 |
429 |
46 |
72 |
- |
1732 |
- |
- |
- |
89 |
- |
435 |
3,00 |
415 |
45 |
72 |
- |
1630 |
- |
- |
- |
88 |
- |
423 |
3,05 |
401 |
44 |
71 |
- |
1527 |
- |
- |
- |
87 |
- |
401 |
3,10 |
388 |
43 |
71 |
- |
1425 |
- |
- |
- |
86 |
- |
390 |
3,15 |
375 |
42 |
70 |
- |
1324 |
- |
- |
- |
85 |
- |
380 |
3,20 |
363 |
41 |
70 |
- |
1224 |
2,20 |
780 |
72 |
84 |
- |
361 |
3,25 |
352 |
40 |
69 |
- |
1116 |
2,25 |
745 |
71 |
83 |
- |
344 |
3,30 |
341 |
38 |
68 |
- |
1022 |
2,30 |
712 |
69 |
82 |
- |
334 |
3,35 |
331 |
37 |
67 |
- |
941 |
2,35 |
682 |
67 |
81 |
- |
320 |
3,40 |
321 |
35 |
67 |
- |
868 |
2,40 |
673 |
65 |
80 |
- |
311 |
3,45 |
311 |
34 |
66 |
- |
804 |
2,45 |
627 |
63 |
79 |
- |
303 |
3,50 |
302 |
33 |
66 |
- |
746 |
2,50 |
601 |
61 |
78 |
- |
292 |
3,55 |
293 |
32 |
65 |
- |
694 |
2,55 |
578 |
59 |
78 |
- |
285 |
3,60 |
285 |
31 |
65 |
- |
650 |
2,60 |
555 |
57 |
77 |
- |
278 |
3,65 |
277 |
30 |
64 |
- |
606 |
2,65 |
534 |
55 |
76 |
- |
270 |
3,70 |
269 |
29 |
64 |
- |
587 |
2,70 |
514 |
53 |
75 |
- |
261 |
3,75 |
262 |
28 |
63 |
- |
551 |
2,75 |
495 |
52 |
74 |
- |
255 |
3,80 |
255 |
27 |
63 |
- |
249 |
3,85 |
248 |
25 |
62 |
- |
149 |
4,90 |
149 |
- |
- |
82 |
240 |
3,90 |
241 |
25 |
62 |
102 |
148 |
4,95 |
146 |
- |
- |
81 |
235 |
3,95 |
235 |
23 |
61 |
101 |
143 |
5,00 |
143 |
- |
- |
80 |
228 |
4,00 |
229 |
22 |
61 |
100 |
140 |
5,05 |
140 |
- |
- |
79 |
222 |
4,05 |
223 |
21 |
60 |
99 |
138 |
5,10 |
137 |
- |
- |
78 |
217 |
4,10 |
217 |
20 |
60 |
98 |
134 |
5,15 |
134 |
- |
- |
77 |
213 |
4,15 |
212 |
17 |
59 |
97 |
131 |
5,20 |
131 |
- |
- |
76 |
208 |
4,20 |
207 |
16 |
59 |
95 |
129 |
5,25 |
129 |
- |
- |
75 |
201 |
4,25 |
201 |
15 |
58 |
94 |
127 |
5,30 |
126 |
- |
- |
74 |
197 |
4,30 |
197 |
14 |
58 |
93 |
123 |
5,35 |
123 |
- |
- |
73 |
192 |
4,35 |
192 |
13 |
57 |
92 |
121 |
5,40 |
121 |
- |
- |
72 |
186 |
4,40 |
187 |
11 |
57 |
91 |
118 |
5,45 |
118 |
- |
- |
71 |
183 |
4,45 |
183 |
10 |
56 |
90 |
116 |
5,50 |
116 |
- |
- |
70 |
178 |
4,50 |
179 |
9 |
56 |
90 |
115 |
5,55 |
114 |
- |
- |
68 |
174 |
4,55 |
174 |
8 |
55 |
89 |
113 |
5,60 |
111 |
- |
- |
67 |
171 |
4,60 |
170 |
6 |
55 |
88 |
110 |
5,65 |
110 |
- |
- |
66 |
166 |
4,65 |
167 |
5 |
54 |
87 |
109 |
5,70 |
109 |
- |
- |
65 |
162 |
4,70 |
163 |
4 |
53 |
86 |
108 |
5,75 |
107 |
- |
- |
64 |
159 |
4,75 |
159 |
3 |
53 |
85 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
155 |
4,80 |
156 |
2 |
52 |
84 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
152 |
4,85 |
152 |
- |
- |
83 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Примечание – Числа твердости по Бринеллю и Виккерсу даны в кгс/мм2.
Таблица А.3 – Некоторые марки серых, высокопрочных
и ковких чугунов
Вид чугуна |
ГОСТ |
Металли- ческая основа |
Струк-тура |
Марка |
Механические св-ва |
||
σв МПа |
, % |
НВ МПа |
|||||
не менее |
|||||||
Серый |
1412-85 |
феррит перлит и феррит перлит |
Ф+Гр
Ф+П+Гр П+Гр |
СЧ 10
СЧ 15 СЧ35 |
100
150 350 |
-
- - |
1500
2000 2500 |
Высоко- прочный |
7293-85 |
феррит перлит и феррит перлит |
Ф+Гр
Ф+П+Гр П+Гр |
ВЧ 40
ВЧ45 ВЧ60 |
400
450 600 |
10
5 2 |
1500
2000 2500 |
Ковкий |
1215-85 |
феррит перлит и феррит перлит |
Ф+Гр
Ф+П+Гр П+Гр |
КЧ 35-10
КЧ 45-6 КЧ 55-4 |
350
450 550 |
10
6 4 |
1500
2000 2500 |
Примечание – Высокопрочный чугун по ГОСТ 7293-79 маркируется двумя числами, как ковкий. Первое число – предел прочности при испытании на растяжение (10-1 Мпа), второе – относительное удлинение (%).
Например: ВЧ 42-12: σв не менее 420 Мпа, δ не менее 12 %.
Таблица А.4 – Химический состав и критические точки некоторых
марок сталей
Марка стали |
Химический состав, основные компоненты, %
|
Критические точки, °С |
|||||
С
|
Cr |
Ni |
Si |
другие |
АС1 |
АС3 |
|
30 40 45 50 У7 У8 У10 У12 40Х 40ХН 60С2 9ХС 50ХФ 30ХМ |
0,3 0,4 0,45 0,50 0,7 0,8 1,0 1,2 0,4 0,4 0,6 0,9 0,5 0,3 |
1,0 1,0 - 1,0 1,0 1,0 |
1,0 |
2,0 1,3
0,3п |
V – 0,2 Мо – 0,3 |
730 730 725 725 730 725 730 730 740 730 750 770 750 755 |
810 790 770 760 740 - 8401 8601 770 770 820 8701 790 805 |
1 – сталь заэвтектоидная; дано значение критической точки Аст |
риложение Б Номограмма для определения критического диаметра прокаливаемости
|
|
Рисунок Б.1
|