Микроструктура углеродистых сталей в равновесном состоянии

Министерство науки и высшего образования  

Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования  [pic 1]

 «Самарский государственный технический университет»

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1  

МИКРОСТРУКТУРА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В

РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ

по «Материаловедение и технология конструкционных материалов»

                 Руководитель работы:

____________    

«____»______________2022г.

Выполнил студент:  

 Чепурин Александр Александрович

Специальность 21.03.01-3ИУП

Курс 2  группы 2-ИНГТ-21ИНГТ-

267/ИС

Зачетка 21130594

___________  

«_____»_____________2022г.

Самара 2022

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

МИКРОСТРУКТУРА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В РАВНОВЕСНОМ

СОСТОЯНИИ

1. Изучить структуру образцов и определить тип сплава (доэвтектоидная сталь, эвтектоидная  или заэвтектоидная).
2. Зарисовать структуру каждого образца и указать стрелками структурные составляющие сплава.

2

[pic 2]

[pic 3]

1. В доэвтектоидных сталях определить площадь, занятую перлитом в %, и рассчитать содержание углерода. 

В первом образце (рис.1) содержание перлита составляет 40%. Рассчитаем содержание углерода для этого образца. В доэвтектоидных углеродистых сталях в отожженном состоянии можно с достаточной для практических целей точностью определить процентное содержание углерода по структуре. Например, пусть по микроструктуре 40% всей площади занято перлитом. Тогда, полагая для упрощения расчетов, что углерод в феррите не растворяется и, следовательно, весь находится в перлите, в свою очередь написать, воспользовавшись правилом отрезков:

100%П – 0,8%С

40% П  - Х, _______________________

откуда Х = [pic 4]= 0,32%С.    Марка – сталь 30.

Во втором образце (рис.2) содержание перлита составляет 50%. Поэтому:

100%П – 0,8%С

50% П  - Х,

_______________________

                 50 [pic 5]

откуда Х = = 0,4%С.    Марка – сталь 35

В третьем образце содержание образца составляет 80%. Отсюда следует:

100%П – 0,8%С

40% П  - Х,

_______________________

                 80 [pic 6]

откуда Х = = 0,64%С.    Марка – сталь 60

4. По содержанию углерода определить марку (для конструкционных сталей по ГОСТ 1050-88, для инструментальных – по ГОСТ 1435-99), механические свойства и назначение изучаемых сталей.

Сталь 30-35 используется для деталей испытывающие небольшие напряжения (шпиндели, звездочки, тяги, траверсы, рычаги, валы)

Сталь 60 – детали с высокими прочностными и упругими свойствами (шпиндели, пружины и диски сцепления, пружины ароматизаторы). Применяют после закалки или после нормализации.

4

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

        1.         Дать определение основных фаз системы (феррит, аустенит, цементит).  

Феррит (Ф) – твердый раствор внедрения углерода в D-Fe (кристаллическая решетка

ОЦК). Из диаграммы состояний видно, что однофазная область феррита существует в двух зонах: AHN и QPG. Максимальная растворимость  углерода в области QPG в D-Fe при 727 “С составляет около 0,025%. При понижении температуры растворимость снижается и составляет при 0 “С около 0,006%. Феррит характеризуется повышенной пластичностью, невысокой твердостью (НВ = 80 – 100), наличием магнитных свойств ниже температуры 768 “С (температура точки Кюри).     Аустенит (А)  - твердый раствор внедрения углерода в J-Fe (кристаллическая решетка ГЦК). Область аустенита на диаграмме размещена в границах NIESOG. Предельная растворимость углерода равна 2,14% и имеет место при 1147 “С (точка