Федеральное агентство по образованию

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра материаловедения и автосервиса

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Методическое указание к лабораторной работе «Микроанализ чугунов» для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения

Краснодар

2008

Составители: канд. техн. наук, доц. С.А. Кобзева

канд. техн. наук, доц. В.Н. Киприянова

Под редакцией д-ра техн. наук, профессора В.П. Артемьева

УДК 620.22

Материаловедение. Методическое указание к лабораторной работе «Микроанализ чугунов» для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения / Сост.: С.А. Кобзева, В.Н. Киприянова; Кубанский гос. технол. ун-т. Каф. материаловедения и автосервиса. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2008 – 15 с.

Изложены теоретические основы и методика проведения лабораторной работы «Микроанализ чугунов».

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. Е.Г. Соколов

канд. техн. наук, проф. Ю.А. Кабанков

Предисловие

Цель предлагаемого методического указания – оказать помощь в подготовке к лабораторным занятиям по курсу "Материаловедение", развить у студентов навык самостоятельной работы, в том числе исследовательской.

Прежде чем приступить к выполнению работы, нужно заранее ознакомиться с ее содержанием, т.е. с элементами теории, заданием и методикой проведения. Таким образом, изучив лекционный материал и данные руководства, студент обязан добросовестно подготовиться к проведению лабораторной работы.

После выполнения работы студент составляет отчет по форме, приведенной в журнале лабораторных работ, который выдают ему одновременно с этим руководством. Преподаватель принимает работу в конце занятия, опрашивает студента по отчету, практической части и теории, относящейся к выполняемой работе. Контрольные вопросы помещены в конце работы.

Во время работы в лаборатории студент обязан строго соблюдать правила техники безопасности.

1. ПЕРЕД ВЫПОЛНЕНИЕМ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ВСЕ СТУДЕНТЫ ПРОХОДЯТ ИНСТРУКТАЖ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ (В ЛАБОРАТОРИИ).

2. Не разрешается трогать приборы, установки и органы их управления, предварительно не ознакомившись с устройством и правилами работы на них, а также включать и трогать оборудование, не относящееся к выполняемой работе.

3. При неисправности оборудования следует немедленно прекратить работу на нем и сообщить об этом лаборанту или преподавателю.

4. Все детали приборов необходимо перемещать плавно, без рывков и больших усилий.

5. Запрещается увеличивать яркость ламп микроскопов без разрешения лаборанта или преподавателя.

6. С микрошлифом надо обращаться аккуратно. Следует осторожно ставить и снимать его с микроскопа, нельзя прикасаться к поверхности шлифа пальцами и водить им по предметному столику.

МИКРОАНАЛИЗ ЧУГУНОВ

Цель работы – изучить микроструктуру чугунов и установить связь между их составом, структурой и свойствами.

Задание и порядок выполнения работы

1. Пользуясь теоретическими данными и диаграммой состояния железо-цементит, определить, из каких структурных составляющих и фаз состоят структуры белых чугунов (доэвтектических, эвтектических и заэвтектических).

2. Рассмотреть и схематически зарисовать микроструктуры чугунов, обозначить структурные составляющие.

3. Определить по форме графита чугун серый, ковкий, высокопрочный.

4. Определить по микроструктуре металлическую основу чугунов.

5. Разобраться в практическом применении данных материалов, привести их примерные марки.

Приборы и материалы

Металлографический микроскоп, набор микрошлифов.

Основы теории

Чугуны – железоуглеродистые сплавы, в которых более 2,14 % углерода. На диаграмме состояния Fе – Fe₃С видно, что кристаллизация чугунов протекает по эвтектическому типу, следовательно, по закону Н.С. Курнакова чугуны отличаются хорошими литейными свойствами и плохо деформируются.

Углерод в чугуне может находиться в виде цементита или графита, или одновременно в виде цементита и графита. Цементит придает излому специфический светлый блеск. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым. Графит придает излому чугуна серый цвет, поэтому чугун называют серым. В зависимости от формы графита (рис. 1) различают следующие чугуны: серый, высокопрочный и ковкий.

Рис. 1. Внешний вид графитовых включений серого, высокопрочного и ковкого чугуна: пластинчатые включения, шаровидные и хлопьевидные.

Структура чугуна и его свойства зависят не только от химического состава, но и от процесса выплавки, условий кристаллизации и охлаждения расплава, термической обработки отливки.