7.3. Порядок выполнения работы:

1. Начертить стальной уголок диаграммы Fe – Fe₃C (метастабильное состояние), построить кривую охлаждения сталей и описать превращения, происходящие при охлаждении сталей с различным содержанием углерода от температур, лежащих выше линии ликвидус.

2. Установить подготовленные микрошлифы с разным содержанием углерода на предметный столик металлографического микроскопа, настроенного на заданное увеличение. Настроить микроскоп с помощью макро- и микровинтов и, перемещая предметный столик, рассмотреть различные поверхности микрошлифа. Выбрать область с наиболее четко выраженной микроструктурой и зарисовать ее.

3. Определить, к какой группе относится каждый образец. Зарисовать схемы микроструктур рассмотренных образцов при увеличениях 100^х.

4. Изучить микроструктуру отожженных образцов, относящихся к различным группам сталей: доэвтектоидных, эвтектоидной с зернистым и пластинчатым перлитом и заэвтектоидных.

5. В исследуемых доэвтектоидных сталях определить площадь, занимаемую перлитом. Подсчитать примерное содержание углерода и установить зависимость основных механических свойств (НВ, σ_в, δ) от содержания углерода и соотношения фаз: феррита и перлита.

6. Составить отчет.

Третье задание выполняется бригадами. Для этого студентам выдаются коллекции микрошлифов сталей с различным содержанием углерода от технического чистого железа до высокоуглеродистой стали (например, армко-железо, сталь 20, сталь 50, сталь У8 и У12). Изучив микроструктуру щлифа под микроскопом, зарисовать ее в квадрате размером 40x40 мм с указанием структурных составляющих. Справа от рисунка дать описание микроструктуры и указать класс стали (доэвтектоидная, эвтектоидная или заэвтектоидная) и дать его определение.

Для доэвтектоидных сталей по их микроструктуре определить содержание углерода. Для этого необходимо найти площадь, занимаемую перлитом, и решить пропорцию:

100% перлита - 0,8% С

у % перлита - х% С, т.е.

х%С = у% *0.8% /100%

Найдя по микроструктуре содержание углерода, можно написать марку качественной углеродистой стали.

По результатам исследований (задания 2 и 3) сделать выводы о том, как меняется микроструктура стали от содержания углеро­да.

Оборудование и материалы: металлографический микроскоп, настроенный на постоянное увеличение, диаграмма состояния Fe – Fe₃C, набор подготовленных микрошлифов технического железа и углеродистых сталей с различным содержанием углерода в равновесном состоянии.

7.4. Содержание отчета:

1. Название, цель работы и задание.

2. Диаграмма железо-цементит в масштабе.

3. Рисунки микроструктур углеродистых сталей.

4. Расчет содержания углерода по микроструктуре для доэвтектоидных сталей.

7.5. Контрольные вопросы:

1. Назовите структурные составляющие доэвтектоидных сталей.

2. Разновидности перлита и особенности свойств.

3. Назовите структурные составляющие заэвтектоидных сталей?

4. Отличаются ли по структуре в равновесном состоянии стали 40 и 60?

5. Сколько углерода содержится в техническом железе и какова его структура?

6. Как изменяются механические свойства доэвтектоидных углеродистых сталей в равновесном состоянии в зависимости от состава и структуры?

7. Как изменяются механические свойства заэвтектоидных углеродистых сталей в равновесном состоянии в зависимости от состава и структуры?