Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
БНТУ
Лабораторная работа: «СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАЛЕЙ В
РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ»
Выполнил: студент 2-го курса АТФ гр. 101120 Ерёмин С. А.
Принял: Стефанович А. В.
МИНСК 2012
Цель работы: изучение микроструктуры углеродистых сталей в равновесном состоянии, определение марки сталей, установление связи между структурой стали, диаграммой состояния Fe—Fe3C и свойствами сплавов.
Теоретическая часть: Равновесное состояние сплава, описываемое соответствующей диаграммой равновесия, может быть достигнуто охлаждением сплава с бесконечно малыми скоростями. В этом случае при любой произвольно выбранной температуре сосуществующих фаз содержание в них компонентов вполне определенное. Каждая фаза сплава гомогенна. Размеры и морфология фазовых выделений определяются минимальными значениями поверхностной энергии.
Равновесные структуры сталей и превращения в них описываются диаграммой состояния системы железо — цементит. Фазовые превращения в сталях, наблюдаемые на практике, протекают при температурах, отличающихся от температур, соответствующих равновесному состоянию, и зависят от реальной скорости охлаждения сплава. Допустимо считать, что равновесные структуры в сталях формируются также при реальных малых скоростях охлаждения, например при охлаждении вместе с выключенной печью, в которой они нагревались до температур, соответствующих аустенитной области диаграммы Fe—Fe3С.
В равновесной структуре доэвтектоидных сталей, состоящих из феррита (светлые зерна) и перлита (темные зерна), пропорционально увеличению содержания углерода растет доля перлита.
Сталь, структура которой состоит только из перлита, содержит 0,8 % углерода и называется эвтектоидной. Перлит (перламутр) является двухфазной структурной составляющей, представляющей собой смесь феррита и цементита пластинчатого или зернистого строения.
Стали, содержащие более 0,8 % углерода, со структурой П+ЦII называются заэвтектоидными. Темные перлитные участки окружены более или менее сплошной светлой сеткой цементита вторичного, толщина которой увеличивается с повышением содержания углерода в стали.
Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) содержат до 0,07% фосфора, 0,06% серы, 0,06...0,49% углерода, являются конструкционными, в равновесном состоянии имеют ферритно-перлитную структуру. Буквы Ст в марке означают «сталь обыкновенного качества», цифры — условный номер марки в зависимости от нормируемых показателей. Чем больше условный номер стали, тем больше содержание углерода и перлита в ней и тем выше ее прочность:
Стали качественные конструкционные (ГОСТ 1050-74) содержат не более 0,035% фосфора, не более 0,04% серы, 0,05...0,6% углерода и выпускаются следующих марок: 05кп,08кп, 08пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25 и т. д. Двузначные числа в марке показывают содержание углерода в сотых долях процента. Перечисленные выше стали характеризуются высокими пластичностью и свариваемостью. Они могут использоваться без упрочняющей термической обработки или после нее.
Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435— 74) выпускаются качественными (У7, У8, У8Г, У9...У13, содержание серы не превышает 0,03 %, фосфора – 0,035 %) или высококачественными (У7А, ... У13А, содержание серы не превышает 0,02%, фосфора – 0,03 %). В марке буква У означает — инструментальная сталь, буква А в конце марки – высококачественная, цифра показывает содержание углерода в десятых долях процента.
Практическая часть: В работе исследуются микроструктуры следующих сталей: Сталь 20, Сталь 45, Сталь 65, Сталь У8 (перлит пластинчатый), Сталь У8 (перлит зернистый), Сталь У12 и техническое железо.
Микроструктура образцов:
№1 №2 №3
Техническое железо Сталь 20 Сталь 45
№4 №5
Сталь 65 Сталь У8
Перлит пластинчатый
№6 №7
Сталь У8 Сталь У12
Перлит зернистый
Вывод: изучил микроструктуры углеродистых сталей в равновесном состоянии, определил марки сталей, установил связи между структурой стали, диаграммой состояния Fe—Fe3C и свойствами сплавов.