Лабораторная работа 1 По дисциплине Материаловедение
 Скачать 0.57 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации  Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский горный университет Лабораторная работа № 1 По дисциплине: Материаловедение____________________________ (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема работы : Анализ структуры металлических материалов_________________ Автор: студенты гр. ГМ-17 _________________ / Ракитин И.В. / _________________ / Поляков Д.Д. / (подпись) (Ф.И.О.) Проверил: ассистент ________________ / Ефимов А.Е / (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2019 Цель работы: Ознакомиться с методами макроскопического анализа структуры металлических материалов. Приобрести навыки работы с металлографическим микроскопом. Схема установки: Металлографический (световой, оптический) микроскоп - прибор для наблюдения и фотографирования структуры непрозрачных объектов в отраженном свете.  1-лампа накаливания 2-корпус 3-предметный столик 4-визуальный тубус 5-винты 6-макрометрический винт 7- микрометрический винт 8-сменный объектив 9-окуляр 10-фотокамера Рис.1 - Общий вид металлографического микроскопа Краткие теоретические сведения Сталь - сплав железа с углеродом при содержании C до 2,14% и другими легирующими элементами. Стали с содержанием C от 0,02 до 0,8% называются доэвтектоидными, с содержанием C от 0,8% - эвтектоидными. Чугун – сплав железа с углеродом при содержании C от 2,14 до 6,67%. Чугуны разделяются на белые, серые, высокопрочные, ковкие. Белый чугун с содержанием С от 2,14 до 4,3% называется доэвтектическим, с содержанием С равным 4,3% - эвтектическим, с содержанием С от 4,3 до 6,67% - заэвтектическим. Серые чугуны можно разделить на 3 вида: - Ферритные (феррит + графит); - Ферритно-перлитные (феррит + перлит + графит); - Перлитные (перлит + графит). Для образования серого чугуна необходимо выполнить 2 требования: - Обеспечить медленную скорость охлаждения; - Обеспечить достаточное содержание кремния, как центров кристаллизации графита. Графит в чугуне может быть представлен в виде 3 форм: шарообразной, хлопьевидной и крупных заостренных пластин. Для получения ковких чугунов следует применять графитообразующий отжиг. Для получения высокопрочных чугунов в серый чугун необходимо добавить примеси магния и церия. Структура феррит представляет собой зерна светлого цвета. Структура цементит представляет собой соединение Fe3C (содержание C – 6,67%). Структура перлит представляет собой смесь феррита и цементита (бывает пластинчатый и зернистый). Структура ледебурит представляет собой смесь перлита и цементита Ход выполнения работы: Часть 1  Рис. 2 - Первый лист виртуальной лабораторной работы Результаты макроскопического анализа Образец 1 Сталь  Структура Феррит + Цементит Содержание С = 0,1% Образец 2 Б  елый Чугун (заэвтектический) Структура Ледебурит + Первичный цементит Содержание С = 4,3% Образец 3 С  таль (заэвтектоидная) Структура Перлит Содержание С = 0,8% Образец 4 Б  елый Чугун (эвтектический)Структура Ледебурит Содержание С = 4,3% Образец 5 Ч  угун (доэвтектический) Структура Ледебурит + Вторичный цементит Содержание С = 2,14% Образец 6 С  таль (заэвтектоидная)Структура Перлит Содержание С = 0,8% Образец 7 С  таль (доэвтектоидная)Структура Перлит + Феррит Содержание С = 0,15% Образец 8 С  таль Структура Феррит Содержание С = 0,02% Часть 2  Рис. 3 - Второй лист виртуальной лабораторной работы Образец 1  Серый чугун Форма - Заостренные пластины Структура Перлитная Образец 2 В  ысокопрочный чугунФорма - Шаровидная Структура Перлитная Образец 3  Ковкий чугун Форма - Хлопьевидная Структура Перлитная Образец 4 С  ерый чугунФорма - Заостренные пластины Структура Ферритно-перлитная Образец 5 В  ысокопрочный чугунФорма - Шаровидная Структура Ферритно-перлитная Образец 6 С  ерый чугунФорма - Заостренные пластины Структура Перлитная Образец 7  Ковкий чугун Форма - Хлопьевидная Структура Ферритная Образец 8 С  ерый чугунФорма - Заостренные пластины Структура Ферритная Часть 3  Рис. 4 - Третий лист виртуальной лабораторной работы Работа над ошибками: Образец 5 Э кспериментальный выбор – Сталь Действительный сплав – Чугун (доэвтектический) Структура доэвтектического чугуна при комнатной температуре состоит из перлита, ледебурита и вторичного цементита. Перлит - более крупные темные зерна, ледебурит - светлые участки с расположенными на них относительно мелкими зернами перлита, вторичный цементит - светлые участки, сливающиеся с цементитом ледебурита. Образец 7 Э кспериментальный выбор – Серый чугунДействительный сплав – Сталь (доэвтектоидная) В структуру доэвтектоидных сталей при комнатной температуре входят феррит и перлит. Феррит – светлые участки, перлит – темные. Образец 6 Экспериментальный выбор – Белый чугун Действительный сплав – Серый чугун Структура – перлит и пластинчатый графит. Вывод: В данной лабораторной работе, мы ознакомились с методами макроскопического анализа структуры металлических материалов, а также приобрели навыки работы с металлографическим микроскопом. Были изучены разновидности и структурные составляющие таких больших групп сплавов как стали и чугуны, проведены зависимости между содержанием углерода и типом сплава. |