А. А. Рауба, а. А. Ражковский, с. В. Петроченко материаловедение. Раздел «микроструктурный анализ железоуглеродистых сплавов»
ОМСК 2011
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
А. А. Рауба, А. А. Ражковский, С. В. Петроченко
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.
РАЗДЕЛ «МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ»
Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний к лабораторным работам для студентов 1-го – 3-го курсов
Омск 2011
УДК 620.22 (076.5)
ББК 34.651 я7
Р95
Материаловедение. Раздел «Микроструктурный анализ железоуг-леродистых сплавов»: Методические указания к лабораторным работам / А. А. Рауба, А. А. Ражковский, С. В. Петроченко; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. 21 с.
В методических указаниях представлено описание лабораторных работ, в которых рассмотрены основные характеристики железоуглеродистых сплавов и методы их микроструктурного анализа, приведены классификация, маркировка и применение углеродистых сталей и серых чугунов.
Предназначены для студентов 1-го – 3-го курсов, изучающих дисциплины «Материаловедение», «Материаловедение и технология конструкционных материалов» и «Технология конструкционных материалов», очной и заочной форм обучения.
Библиогр.: 2 назв. Рис. 3. Табл. 7.
Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. В. Бородин;
канд. техн. наук, доцент А. В. Солдаткин.
_________________________
© Омский гос. университет
путей сообщения, 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………………………... |
5 |
1. Лабораторная работа 1. Микроструктурный анализ углеродистых сталей………………………………………………………………………… |
6 |
1.1. Общие сведения……………………………………………………... |
6 |
1.2. Принципы классификации углеродистых сталей ………………... |
8 |
1.3. Принципы маркировки углеродистых сталей ……………………. |
9 |
1.4. Порядок выполнения работы ……………………………………… |
12 |
1.5. Содержание отчета …………………………………………………. |
12 |
1.6. Вопросы для самоконтроля ………………………………………... |
12 |
2. Лабораторная работа 2. Микроструктурный анализ чугунов…... |
13 |
2.1. Общие сведения …………………………………………………….. |
13 |
2.2. Порядок выполнения работы ……………………………………… |
19 |
2.3. Содержание отчета ……………………………….………………... |
20 |
2.4. Вопросы для самоконтроля ………………………………………. |
20 |
Библиографический список……………………………………………….. |
20 |
ВВЕДЕНИЕ
Железоуглеродистые сплавы получили широкое распространение в промышленности, особенно в транспортном машиностроении. Данные сплавы характеризуются высокими технологическими свойствами, доступны по цене и надежны в эксплуатации.
Наибольшее применение получил сплав, называемый сталью, – сплав железа с углеродом. Содержание углерода в стали не должно превышать 2,0 %. Углерод в стали имеет вид зерен в химическом соединении с железом Fe3C, он повышает прочность стали и снижает ее пластичность. При высокой температуре сталь хорошо пластически деформируется, поэтому изделия из нее получают прокаткой, ковкой, штамповкой и другими методами обработки давлением.
Вторая группа железоуглеродистых сплавов получила название чугуна – сплав железа с углеродом, где содержание углерода ‒ более 2,0 %. В промышленности и на железнодорожном транспорте получили распространение детали, изготовленные из серого чугуна, который отличается от стали наличием в своей структуре графитных включений – микроскопических пор, заполненных свободным углеродом в виде графита. Чугун легко обрабатывается резанием на металлорежущих станках, имеет хорошие антифрикционные и литейные свойства, поэтому все изделия из чугуна получают литьем – заливкой жидкого металла в литейные формы.
Структура (строение) сплава определяет его свойства и, соответственно, применение, поэтому микроструктурный анализ имеет большое практическое значение при оценке качества сплавов, а также обязательно используется при установлении причин разрушения деталей в эксплуатации.
Цель данных методических указаний – помочь студентам в изучении микроструктуры железоуглеродистых сплавов, в определении по микроструктуре сплава примерного содержания углерода в стали и марки стали; в изучении классификации, маркировки, особенностей получения чугунов и области их применения в машиностроении.
Лабораторная работа 1
МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
Цель работы: изучить микроструктуру углеродистых сталей в равновесном (отожженном) состоянии; определить по микроструктуре примерное содержание углерода и марку стали.