Файл: Лабораторная работа 3 по дисциплине Материаловедение студент гр. Тмз201 Каштанов Алексей Олегович.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 26

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет»

Кафедра УАТ

Лабораторная работа №3

по дисциплине «Материаловедение»

Выполнил: студент гр. ТМз-20-1

Каштанов Алексей Олегович

Проверил: ст.пр. Никанорова Л.В.

Ангарск 2023 г.

Лабораторная работа

«Исследование зависимости между структурой и свойствами сплавов системы железо-углерод в равновесном состоянии»
Цель:

1. Исследовать микроструктуры сталей и чугунов.

2. Определить содержание углерода в стали по структуре.

3. Определить марки изучаемых сталей и чугунов.

4. Определить механические свойства сплавов и указать применение.
Оборудование, инструменты и материалы:

1. Микроскопы типа МИМ-7.

2. Коллекция микрошлифов сталей и чугунов.

3. Справочный материал.
Теоретическая часть:

Сталью называется сплав железа с углеродом, содержание которого не

превышает 2,14% С. Кроме углерода в стали, присутствуют примеси, которые

попадают в сталь в процессе производства.

Если примеси не оказывают какого-либо заметного влияния на структуру

и свойства стали, то они называются нейтральными. К таким примесям

относятся кремний (Si) и марганец (Mn). Они обычно присутствуют в

количестве 0,4-0,7%.

Сера (S) и фосфор (P) отрицательно влияют на некоторые свойства сталей

(хладноломкость, красноломкость). Процесс снижения содержания этих

элементов связан с использованием различных технологий переплава. Уровень

содержания S и P определяет качественность стали. В зависимости от способа

производства и степени очистки стали разделяются на: стали обыкновенного

качества; качественные; высококачественные и особо высококачественные.

В углеродистых сталях обыкновенного качества допускается содержание

S ≈ 0,06% и P ≈ 0,07%. В качественных сталях содержание S и P не должно

превышать 0,035% каждого. Высококачественные стали – это, обычно,

легированные и высоколегированные стали, в которых содержание S и P не

превышает 0,025% каждого. Особо высококачественную сталь можно получить2


только методом электрошлакового переплава. Содержание S и P в ней

допускается не более 0,015% каждого.

По применению стали можно разделить на строительные;

машиностроительные конструкционные и инструментальные.
Практическая часть:


Стали

Марка стали
Химический состав
Микроструктура
Механические свойства
Применение

Рисунок
Наименование структуры




δ, %
НВ, МПа

05
С=0,04%;

Mn,Si=0,6-0,8%

S=0,035%; P=0,035%.





П=5%)

Ф=95%

доэвтектоидная
255
29
1210
для холодной штам­повки, без т.о. в горячекатаном состо­янии: патрубки, шайбы, прокладки, кожухи и др. детали, изготавливаемые холодной деформа­цией и сваркой

35
С=0,35%;

Mn,=0,5-0,8%

Si=0,17-0,3%

S=0,04%; P=0,035%



П=40%

Ф=60%

доэвтектоидная
540
20
2070
Коленчатые валы, зубчатые колеса,

шатуны, фланцы, диски, цилиндры

и т. п

60
С=0,6%;

Mn=0,5-0,85%

Si=0,17-0,37%

S=0,04%; P=0,035%



П=75%

Ф=25%

доэвтектоидная
690
12
2550
Вагонные колеса, валки прокатных

станов, диски сцепления,

пружинные кольца, регулировочные

шайбы, рессоры, пружины.

80
С=0,8%;

Mn=0,5-0,8%

Si=0,17-0,37%

S=0,035%; P=0,035%



П=95%

Ф=5%

эвтектоидная
1100
6
2850
Плоские и круглые пружины клапанов

амортизаторов, эксцентрики, фрикционные

диски и др. детали с высокими

прочностными, упругими и

износостойкими свойствами.

15
С=0,15%;

Mn=0,35-0,60%

Si=0,17-0,37%

S=0,04%; P=0,035%



П=15%

Ф=85%

доэвтектоидная
380
27
1430
Цементуемые стали,

предназначенные для деталей

небольших размеров (болты, гайки,

стержни, шпильки и т.п.). После

нормализации – детали машин и

приборов невысокой прочности

(втулки, штуцеры и т. п.). В

котлостроении

–

крепежные

изделия, коллекторы, трубопроводы

80
С=0,6%;

Mn=0,5-0,85%

Si=0,17-0,37%

S=0,04%; P=0,035%



П=95%

эвтектоидная
1100
6
2850
Плоские и круглые пружины клапанов

амортизаторов, эксцентрики, фрикционные

диски и др. детали с высокими

прочностными, упругими и

износостойкими свойствами.

Чугуны

Марка чугуна
Химический состав
Микроструктура
Механические свойства
Применение

Рисунок

П
Наименование структуры





δ, %



Белый эвтектический чугун
C=2,8-3,6%; Mn=1,5%; Si=1,5%; S=0,07%; P≈1%.





Л

Ц
–
–
Для передела на ковкий чугун

Серый чугун

СЧ15
С =3,5-3,7%;

Si=2,0-2,4%;

Mn=0,5-0,8%;

S≤0,15%;

P≤0,2%.


Г

П
150
–
Слабо- и средненагруженные детали: корпуса редукторов, клапанов, подшипников, насосов, крышки, трубы, вентили

Серый чугун

СЧ10
С =3,5-3,7%;

Si=2,2-2,6%;

Mn=0,5-0,8%;

S≤0,15%;

P≤0,3%.



Г
100
–
Корпусы, крышки, трубы, шкивы

Ковкий чугун

КЧ 60-3
С =2,5-2,8%;

Si=1,1-

1,3 %;

Mn=0,3-1%;

S≤0,2%;

P≤0,1%;

Cr≤0,08%;


Г

Ф
600
3
В сельскохозяйственном, автомобильном, текстильном машиностроении, в судо-, котло-, вагоно- и дизелестроении, детали работающие в тяжелых условиях износа, способные воспринимать ударные и знакопеременные нагрузки (клапаны, тройники, башмаки, ступицы и др.)

Высокопрочный чугун

ВЧ 60-3
С =3-3,6%;

Si=2,4-

2,8 %;

Mn=0,4-0,7%;

S≤0,02%;

P≤0,1%;

Cr≤0,15%;

Cu≤0,3%.


Г

Ф

П
600
3
Как заменители стали, отливки ответственного назначения, работающие в условиях высоких статических, ударных и циклических нагрузок (детали прокатного, кузнечного и горнорудного оборудования), в турбостроении – корпуса паровых машин, лопатки направляющего аппарата, в дизелеавто-, тракторостроении ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках в условиях изнашивания.

Высокопрочный чугун ВЧ 35-20
С =2,7-3,8%;

Si=0,8-

2,9 %;

Mn=0,2-0,6%;

S≤0,02%;

P≤0,1%;

Cr≤0,05%.


Г

Ф
350
20
Как заменители стали, отливки ответственного назначения, работающие в условиях высоких статических, ударных и циклических нагрузок (детали прокатного, кузнечного и горнорудного оборудования), в турбостроении – корпуса паровых машин, лопатки направляющего аппарата, в дизелеавто-, тракторостроении ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках в условиях изнашивания.


Вывод: необходимо ответить на вопрос «От чего зависят механические свойства сталей, чугунов?» Для ответа на вопрос по части сталей использовать рис.3 из мет.указаний по данной работе; по части чугунов можно использовать материал из части 2 мет.указаний.

Смотрите также файлы