Инструментальные углеродистые стали
Инструментальные углеродистые стали содержат более 0,7 %С и отличаются высокой
твердостью и прочностью.
Эти стали делятся на качественные и высококачественные.
Марки:
качественной стали по ГОСТ 1437-74 следующие: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13;
высококачественной: У7А, У8А, У13А. Цифры в марке показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Стали У7, У8, У9 имеют достаточно высокую вязкость и применяются для инструментов, подвергающихся ударам: столярного, слесарного, кузнечного инструмента, матриц, пуансонов и др.
Стали У10, У11, У12 применяют для инструмента с высокой твердостью на рабочих
гранях (НRС 62…64). Это напильники, пилы, метчики, резцы, калибры и т.д.
Сталь У13 используют для инструментов, требующих наиболее высокую твердость:
шаберов, гравировального инструмента.
Высококачественные стали имеют то же назначение, что и качественные, но из-за
большей вязкости их применяют для инструментов с тонкой режущей кромкой.
Содержание отчета
Отчет по работе должен содержать следующий материал:
1) График зависимости механических свойств стали от содержания углерода.
2)' Схему отжига белого чугуна на ковкий чугун.
3) Микроструктуры углеродистых сталей и чугунов.
9. Контрольные вопросы:
1) Расскажите о классификации сталей.
2) Влияние углерода на механические свойства сталей.
3) Структура, свойства, маркировка и применение конструкционных углеродистыхсталей.
|
|
|
4) Структура, свойства, маркировка и применение углеродистых инструментальных сталей.
5) Белый чугун (структура, механические свойства, маркировка и применение).
6) Серый чугун (структура, механические свойства, маркировка,и применение).
7) Высокопрочный чугун (структура, механические свойства, маркировка, получение и применение).
8) Ковкий чугун (структура, механические свойства, маркировка, получение и применение).
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4
ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ СТАЛЕЙ, БЕЛОГО И СЕРОГО ЧУГУНОВ
Цель:изучить микроструктуру сталей, белого и серого чугунов.
Оборудование:металлографический микроскоп; наборы микрошлифов углеродистых сталей: доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной; набор микрошлифов чугунов – белые чугуны (доэвтектический, эвтектический, заэвтектический), серые чугуны на одной из приводимых основ (ферритной, ферритно- перлитной).
Время на проведение работы – 2 часа
Задание:
1. Изучите устройство и принцип работы металлографическогомикроскопа.
2. По рис.3 и рис.4 изучите микроструктуры углеродистых сталей ичугунов.
3. Рассмотрите в микроскоп микрошлифы углеродистых сталей, белых и серых чугунов, определите структуры сталей и чугунов. Сделайте зарисовки каждой из этих структур в отчете с указанием структурныхсоставляющих.
|
|
|
Содержание работы
Сталью называются железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 2%. Свойства углеродистых сталей зависят от содержания в них углерода. Углерод, вступая в химическое взаимодействие с железом, образует карбид железа Fe3С, который носит название цементит. В небольшом количестве (0, 006%) углерод растворяется в железе, образуя твердый раствор, который носит название феррит. Углеродистые стали состоят из феррита ицементита.
В сталях, содержащих 0,8% углерода и называемых эвтектоидными (рис.4, а), весь цементит 2 находится в пластинках, равномерно рассеянных в феррите 1. Такая структура носит название перлита. В сталях, содержащих углерода менее 0,8% и называемых доэвтектоидными (рис.4, б), структура состоит частично из перлита 3 и частично из чистого феррита 1. В сталях, содержащих углерода более 0,8% и называемых заэвтектоидными (рис. 4, в), структура состоит из зерен перлита 3, окруженных сеткой цементита 2.
Растворимость (протравливаемость) цементита и феррита в кислоте различна. Чтобы рассмотреть под микроскопом структуру металла, зеркально отполированную поверхность стальных образцов обрабатывают сильной кислотой. Из-забольшой протравливаемости феррита в местах его выхода на полированную поверхность образуются углубления. Обработанная таким образом зеркальная поверхность получит микрорельеф. Такие образцы носят названиемикрошлифов.
|
|
|
Чугунами называют железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода более 2%.
Чугуны, в составе которых весь углерод связан, называют белыми. Такие чугуны делятся на доэвтектические (рис.3, а), эвтектические, содержащие 4,3% углерода (рис. 3, б), заэвтектические (рис. 3, в), содержащие углерода более 4,3%.
В технике и строительстве применяют серые, серые высокопрочные и ковкие чугуны, в которых углерод частично или почти полностью находится в несвязанном состоянии в виде графита. Их структура состоит из металлической основы: ферритной (рис. 3, г, е), перлитной (рис. 3, д) и графитовых включений различной конфигурации, зависящей от способа получения серого чугуна.
Серые чугуны получают введением в процессе плавки кремния. Образовавшиеся графитовые включения в серых чугунах имеют форму лепестков (см. рис. 3, г).
Высокопрочные серые чугуны, получаемые при введении магния или церия, имеют шаровидные включения графита (рис. 3, е).
|
|
|
Ковкие чугуны получают путем длительного выдерживания при высоких температурах (томлении) белых чугунов. В структуре ковких чугунов присутствуют хлопьевидные включения графита (см. рис.3, д).
Перед работой ознакомьтесь с металлографическим микроскопом (рис. 5). Образец
1 устанавливают на столик 2 микроскопа. От источника света 3 луч преломляется призмой
4 на зеркальную поверхность образца под углом α. Отраженный от зеркальной поверхности луч второй призмой преломляется в окуляр 5.
Так как поверхность имеет микрорельеф, то при падении луча на поверхность образца под углом α от выступающих компонентов сплава на поверхность будут падать тени, которые можно наблюдать в поле зрения микроскопа. Так как тени будут располагаться по границам структурных составляющих сплава, то по ним можно судить о структуре металла.
Рассмотрев в микроскоп шлифы углеродистой стали, пользуясь рис. 4, студенты определяют структуру стали и делают зарисовки каждой из этих структур в отчете с указанием структурных составляющих.
Микрошлифы чугунов необходимо начинать рассматривать с белых чугунов, затем – микрошлифы серых чугунов. Все рассмотренные микрошлифы необходимо зарисовать в отчет с названием структурных составляющих.
 |
Рис. 3 - Структуры чугунов:
а – белый доэвтектичный, б – белый эвтектический (ледебурит), в – белый заэвтектический,
г – серый на ферритной основе, д – ковкий на перлитной основе, е – модифицированный, высокопрочный на ферритной основе; 1 – перлит, 2 – ледебурит, 3 – цементит, 4 – феррит, 5 – графит
Рис. 4 - Микроструктура углеродистых сталей:
а – эвтектоидная, б – доэвтектоидная, в – заэвтектоидная; 1 – феррит, 2 – цементит, 3 – перлит
 |
Рис. 5 - Схема металлографического микроскопа:
1 – образец, 2 – столик, 3 – источник света, 4 – призмы, 5 – окуляр
ОПИШИТЕ содержание работы
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 884; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!