МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

ПОЛЕЗНОЕ

Как развить коммуникабельность Почему могут возникнуть ссоры между супругами, в то время как их отношения кажутся прочными Почему появляется страх? Как стать богатым и отойти от дел молодым Советы от доктора Айболита «Как быть здоровым» Как сделать приглашение правильно Точка зрения. Как сделать сотрудника вовлеченным? Лень и как с ней бороться. Психологические аспекты Способов заработать с помощью internet Лекции по Основам предпринимательства Последнее добавление

КАТЕГОРИИ

Температура нагрева при закалке °С

Название структур

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Общие указания

Целью лабораторных работ является развитие у студентов навыков самостоятельной работы на приборах и электрических печах, освоения методов исследования строения и свойств металлов и сплавов и обобщения полученных экспериментальных данных.

Перед выполнением очередной лабораторной работы студент обязан проработать рекомендуемую литературу, записать в тетрадь краткие сведения из теории, отражающие содержание работы и вычертить диаграммы состояния и схемы приборов и установок.

Студенты, не подготовившиеся к выполнению лабораторных работ, не оформившие ранее проделанные работы, к текущему занятию не допускаются.

Тетрадь лабораторных работ составлена коллективом преподавателей кафедры "Материаловедение и технология конструкционных материалов".

Список литературы

1. Методические указания к лабораторным работа по дисциплине "Материаловедение"/Под ред. Минкевича А. Н., Ромадина К.П. -в 4 ч., 1980 г.

2. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник. -М.: Машиностроение, 1980.

3. Гуляев А. П. Металловедение: Учебник. -М.: Металлургия, 1985 г.

4. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. -М.: Металлургия, 1983.

5. Материаловедение/Под ред. Арзамасова Б. Н. -М.: Металлургия, 1986.

6. Берлин В. И., Захаров Б. В. Транспортное материаловедение: Учебник -М.: Транспорт, 1982.

РАБОТА 1

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

А. Испытание на растяжение

I. Цель работы:

1. Произвести испытание на растяжение образца стали и определить предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение.

2. Пользуясь полученными данными при испытании, определить марку конструкционной углеродистой качественной стали по ГОСТ 1050-74.

II. Краткие сведения из теории. Указать основные механические свойства, методы их расчета, описать механизм упругой и пластической деформации.

III. Порядок выполнения работы.

1. Вычертить диаграммы растяжения малоуглеродистой стали и стали, у которой определяется условный предел текучести.

Нагрузка Р, Н

Н а г р у з к а Р, Н

Абсолютное удлинение, мм

2. Вычертить образец для испытания на растяжение

d₀= l₀= F₀=

3. Снять показания силоизмерительного прибора;

Нагрузка при пределе текучести Р_т=...... кгс(Н)

Нагрузка при пределе прочности Р_в=.......кгс(Н)

4. Вычертить образец после испытания

d₁= l₁= F₂=

Механические свойства	Расчетная формула	Численные значения
Предел текучести, МПа
Предел прочности, МПа
Относительное удлинение, %
Относительное сужение, %

Согласно ГОСТ 1050-88 испытанный образец изготовлен из конструкционной углеродистой качественной стали марки.

Б. Определение ударной вязкости

I. Вычертить схему копра и стандартного образца для определения ударной вязкости

II. Произвести испытание и записать результаты:
а) запас работы копра б) оставшаяся работа	А= GH= кгс» Дж А= Gh= кгс» Дж
в) работа, затраченная на разрушение образца Ан = G(H-h)= кгс» Дж
б) ударная вязкость		кгс м/см²=	Дж/см²

где: F - площадь поперечного сечения образца в месте надреза (по чертежу - 0,8 см²)

Контрольные вопросы

1. Какие характеристики механических свойств определяются при испытании металлов на растяжение?

2. Что называется пределом текучести, как он вычисляется, какова его размерность? Что называется условным пределом текучести?

3. Что называется пределом прочности (временное сопротивление разрыву), как он вычисляется, какова его размерность?

4. Что характеризует пластичность металла, как она определяется?

5. Где на диаграмме растяжения область упругой и пластической деформации?

6. Какие характеристики механических свойств обязательны для определения марки стали по ГОСТ 1050-74?

7. Что называется ударной вязкостью?

8. Как определяют ударную вязкость и какова её размерность?

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА 2

РАБОТА № 3

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ОЛОВО-ЦИНК
МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

I. Цель работы:

Определить критические точки сплавов Sn-Zn, построить диаграмму состояния сплавов олово-цинк, исследовать микроструктуру сплавов.

РАБОТА № 4

ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУР ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ
В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ

I. Цель работы:

1. Изучить диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов;

2. Изучить типичные равновесные структуры углеродистых сплавов, определить марки изучаемых сталей.

II. Краткие сведения из теории

t °C	Диаграмма состояния сплавов "железо-цементит"

0 1 2 3 4 5 6 6,67

1. Дать определение структурных составляющих и описать процессы, происходящие при охлаждении сплавов на линиях диаграммы.

III. Порядок выполнения работы.

1. Изучить и зарисовать микроструктуры семи образцов стали (образцы 1,2,3,4,7 при увеличении в 150 раз, а 5 и 6 при увеличении в 500 раз).

2. Определить соотношение структурных составляющих в структуре и подсчитать содержание углерода в стали, пользуясь формулами:

а - для доэвтектоидной стали:

б - для заэвтектоидной стали:

где П - площадь, занимаемая перлитом, %

3. Указать марки стали по ГОСТ 1050-88, механические свойства и область их применения.

№	Структ.	Схема	Содерж. в %	Сод.	Марка	Мех.	Применение
обр.	сост.	структуры	Ф, Ц	П	углер. %	стали	св-ва
							σ_т≈ σ_в≈ δ₁₀≈ НВ≈
							σ_т≥ σ_в≥ δ₁₀≥
							σ_т≥ σ_в≥ δ₁₀≥
							σ_т≥ σ_в≥ δ₁₀≥
							НВ≤
							НВ≤
							НВ≤

Контрольные вопросы

1. Дать определение фазовых и структурных составляющих железоуглеродистых сплавов.

2. Что такое первичная и вторичная кристаллизация?

3. Что представляют собой кристаллы твердой фазы, образующиеся при охлаждении сплавов в интервале температур между линиями АС и АЕС, между СД и CF?

4. Какое превращение происходит на линии ECF? Какие фазы образуют эвтектику?

5. Какие превращения начинаются на линиях GS и SE и где они заканчиваются?

6. Какое превращение происходит на линии PSK?

7. Как по микроструктуре определить марку стали?

8. Как маркируются углеродистые конструкционные и инструментальные стали?

9. Что означает буква А в конце марки стали?

10. Как влияет концентрация углерода на механические свойства стали?

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА
ПРИ ЗАКАЛКЕ ДО- И ЗАЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЕЙ
С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ТВЕРДОСТИ

1. Цель работы: а/ установить влияние содержания углерода на структуру и твердость стали в отожженном состоянии;

б/ определить оптимальную температуру нагрева при закалке до- и зазвтектоидных сталей.

II. Краткие сведения из теории. 1. Вычертить в масштабе область сталей диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов.

t °C






	0,	0,	0,	0,	1,	1,	1,	1,	1,	2,	2,.	% С

2. Описать процессы, происходящие при нагреве до аустенитного состояния и быстром охлаждении доэвтектоидной (0,4 % С), эвтектоидной (0,8 % С) и заэвтектоидной (1 % С) стали. Указать структуры, которые при этом образуются. Дать определение полной и неполной закалки.

III. Порядок выполнения работы.

1. По диаграмме состояния Fe-Fe₃C определить положение критических точек Ac₁и Ас₃ для исследуемых марок сталей.

0,2 % С	0,4 % С	0,8 % С	1,О % С
Ac₁	Ас₃	Ac₁	Ас₃	Ac₁	Ас₃	Ac₁	Ас₃

2. Закалить в воде образцы с установленных температур и определить их твердость. Результаты занести в табл. 1.

Таблица I

№ обр	Содержание углерода, %	Твердость отожженных образцов	Температура нагрева при закалке, °С	Структура стали после закалки	Твердость закаленных образцов
	HRB	НВ	HRB	HRC	НВ
	0,2						-
					-
	0,4					-
					-
					-
					-
	0,8					-
	1.0					-
					-

3. Построить графики зависимости 1) твердости от температуры закалки для стали 0,4 % С

НВ кгс/мм МПа

0 200 400 600 800 t °C

2) твердости от содержания углерода: а/ для отожженного
состояния; б/ после неполной закалки; в/ после полной закалки.

НВ кгс/мм
МПа

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 %С 0

Содержание углерода, %

4. Зарисовать структуры закаленных образцов сталей

5. Выводы по оптимальному режиму закалки доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей для получения максимальной твердости.

Контрольные вопросы

1. Что такое закалка стали, каковы её цели?

2. Почему значительно повышается твердость стали после закалки? Что такое мартенсит?

3. Чем опасен значительный перегрев стали при закалке?

4. Что называется полной и неполной закалкой стали?

5. Какая закалка рекомендуется для доэвтектоидной и зазв-тектоидной сталей?

6. Как изменяются характеристики механических свойств у закаленной стали по сравнению с отожженной?

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА № 6

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТПУСКА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА
ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ

1. Цель работы: установить влияние температуры отпуска на структуру, твердость и ударную вязкость закаленной углеродистой стали.

II. Краткие сведения из теории. Описать цели и виды отпуска. Показать назначение каждого вида отпуска с указанием марок сталей, подвергаемых низкому, среднему и высокому отпуску.

III. Порядок выполнений работы.

1. Произвести отпуск закаленных образцов при температурах 200, 300, 400, 500 к 600 °C с выдержкой 30 мин. Определить их твердость и ударную вязкость.

Таблица 1

Свойства и структура сталей после закалки и отпуска

№ обр	Содержание С, %	Твердость после закалки*	Т-ра отпуска °С	Структура после отпуска	Твердость после отпуска	а_н (KCU)
	HRC	НВ	HRC	НВ	Дж/см²
	0,4
	(марка
	стали 40)


	1,0
	(марка
	стали У10)

*Температура закалки стали 40 - 840°С, стали У10 - 760°С

HRC							KСU, Дж/см²

0 100 200 300 400 500 600 T°C

3. Зарисовать структуры образцов после закалки и последующего отпуска при различных температурах.

	t =2£00 °C	t=300 °C	t=6OO °C
Структура стали 40
Название структур
Структура стали У10
Название структур
			х500

4. Выводы: объяснить причины изменения твердости и ударной вя8кости при изменении температуры отпуска.

Контрольные вопросы

1. Что такое отпуск закаленной стали? Каковы цели отпуска?

2. Какие структурные изменения имеют место в закаленной на мартенсит стали при повышении температуры отпуска?

3. Как изменяются механические свойства закаленной стали с повышением температуры отпуска?

4. Что такое улучшение стали? Какую структуру имеет улучшенная сталь?

5. Виды отпуска и область их применения.

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА №7

ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДАМИ ЗАКАЛКИ
С НАГРЕВОМ ТОКОМ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ. ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

1. ЦельЈ работы: ознакомиться с процессами поверхностного упрочнения стали. Показать назначение и эффективность каждого способа.

Б. Цементация

1. Краткие сведения из теории. Описать сущность газовой цементации, составы газовых и твердых карбюризаторов. Показать назначение цементации и перечислить марки стали, подвергаемые цементации.

2. Изучить под микроскопом и зарисовать микроструктуры цементованной стали. Под рисунками (в узкой полосе) указать микроструктуры различных зон цементованного слоя.

				Микроструктура нелегированной стали после цементации и мед-
				ленного охлаждения
				Микроструктура легированной стали после цементации и мед-
				ленного охлаждения
				Микроструктура легированной
				закаленной стали

3. Вычертить графики режимов термической обработки изделий после цементации: а/ ступенчатая закалка с подстуживанием, низкий отпуск; б/ охлаждение после цементации быстрое или на воздухе, одинарная закалка, низкий отпуск; в/ступенчатая закалка с подстуживанием, высокий отпуск, закалка - низкий отпуск; г/ охлаждение в муфеле до 500 °С, нагрев для перекристаллизации до 850°0, ступенчатая закалка и низкий отпуск.

T °C	а	б










	в	г

Время, мин

	Микроструктура азотированной стали 38ХМЮА (520°С, 25 ч; 540°С, 45 ч) Назначение способа:


	Микроструктура хромированной и закаленной стали У8 (950°С 4 ч) Назначение способа:


	Микроструктура борированной и закаленной стали 45 (870°С 4 ч). Назначение способа:

Контрольные вопросы

1. С какими целями применяют поверхностную закалку и химико-термическую обработку?

2. В чем сущность поверхностной закалки с применением индукционного (высокочастотного) нагрева?

3. Перечислите преимущества и недостатки высокочастотного нагрева?

4. Какие марки стали рекомендуется подвергать закалке с нагревом ТВЧ?

5. В чем сущность цементации? Типы карбюризаторов, применяемых при цементации. Назначение цементации.

6. Какие марки стали рекомендуется подвергать цементации?

7. Какие режимы термообработки применяются после цементации?

8. Режимы азотирования, борирования и хромирования, цели этих обработок. Свойства образующихся диффузионных слоев.

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА N 8

Общие указания

Список литературы

2. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник. -М.: Машиностроение, 1980.

3. Гуляев А. П. Металловедение: Учебник. -М.: Металлургия, 1985 г.

4. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. -М.: Металлургия, 1983.

5. Материаловедение/Под ред. Арзамасова Б. Н. -М.: Металлургия, 1986.

6. Берлин В. И., Захаров Б. В. Транспортное материаловедение: Учебник -М.: Транспорт, 1982.

РАБОТА 1

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

А. Испытание на растяжение

I. Цель работы:

III. Порядок выполнения работы.

Нагрузка Р, Н

Н а г р у з к а Р, Н

Абсолютное удлинение, мм

2. Вычертить образец для испытания на растяжение

d₀= l₀= F₀=

3. Снять показания силоизмерительного прибора;

Нагрузка при пределе текучести Р_т=...... кгс(Н)

Нагрузка при пределе прочности Р_в=.......кгс(Н)

4. Вычертить образец после испытания

d₁= l₁= F₂=

Механические свойства	Расчетная формула	Численные значения
Предел текучести, МПа
Предел прочности, МПа
Относительное удлинение, %
Относительное сужение, %

Согласно ГОСТ 1050-88 испытанный образец изготовлен из конструкционной углеродистой качественной стали марки.

12 3 4 Следующая ⇒

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: