Министерство науки и высшего образования РФФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет»Кафедра УАТЛабораторная работа №3по дисциплине «Материаловедение»Выполнил: студент гр. ТМз-20-1 Каштанов Алексей ОлеговичПроверил: 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

• Задание Выполнить тест Февральская революция в России. От Февраля к Октябрю.docx

• Обзор методов и средств кражи информации.pptx

• Реферат Дети, подвернувшиеся насилию.docx

• Болаша білімді жастар олында масаты Болаша жастарды Отанын сюге, ізеттілікке, кішіпейілдікке трбиелеу. дісі Болаша жастар олында.doc

• Жеморлыпен кресу басты міндетіміз ( дгелек стел ) Дайындаан мг211 топ жетекшісі А. М. Сариева Орал2017жыл.docx