Методи дослідження металів та сплавів

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра матеріалознавства та інженерії матеріалів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Методи дослідження металів та сплавів

Львів 2022

Мета роботи: ознайомитися з правилами техніки безпеки на лабораторних заняттях та основними методами дослідження структури металів та сплавів.

1. Особливості техніки безпеки при проведенні заняття в лабораторії

При роботі з металографічним мікроскопом і полірувальним верстатом дотримуватися правил техніки безпеки щодо роботи на електричних приладах, зокрема, перевіряти наявність заземлення, користуватися не пошкодженими розетками, вилками, вимикачами, електричними дротами.

При поліруванні шліфа на полірувальному верстаті не допускати вилітання шліфа з руки.

При використанні хімічних реактивів користуватися пінцетами і піпетками, залишки реактивів знімати з шліфа фільтрувальним папером чи ганчіркою, уникаючи попадання реактивів на частини тіла та одяг. В разі попадання реактивів на частини тіла необхідно уражені місця відразу промити проточною водою.

Після виконання кожної частини роботи старанно мити руки.

2. Матеріальне забезпечення заняття

На робочому місці повинні бути:

• при проведенні проб на сірку – мікрошліф, шліфувальний папір, чашка Петрі з 5% водним розчином сірчаної кислоти (H2SO4), глянцевий бромсрібляний фотопапір, ванночка з водою, ванночка з 25% розчином гіпосульфіту натрію (фіксаж), скляна паличка або пінцет, гумова пластинка, фільтрувальний папір;
• при вивченні зломів – зразки зломів деталей, які зруйнувалися в процесі їх експлуатації, або спеціально зруйновані; альбом з фотографіями і схемами зломів;
• при проведенні методу глибокого травлення – макрошліфи деталей, які піддавали поверхневому зміцненню, цементації, зварна заготовка (зварний шов); шліфувальний папір, ганчірка; колба з піпеткою, в якій повинен бути 10% водний розчин азотної кислоти (HNO3); фільтрувальний папір; проточна вода;
• при проведенні мікроструктурного аналізу – стальний мікрошліф, полірувальний верстат, проточна вода, оптичний мікроскоп, окис хрому, 4-% спиртовий розчин азотної кислоти (HNO3), фільтрувальний папір.

3. Методичні вказівки щодо проведення заняття в лабораторії

Викладач після ознайомлення студентів з методичними вказівками щодо заняття, проводить інструктаж з техніки безпеки і ставить перед студентами задачі до даного заняття. При виконанні студентами робіт викладач разом з лаборантом (кожен на двох робочих місцях) демонструють роботи, які виконуються на конкретному робочому місці, керують виконанням студентами робіт і здійснюють контроль за їх роботою.

4. Основні теоретичні відомості

Інженер, який займається питаннями експлуатації машин та механізмів у своїй професійній діяльності обов'язково зустрічається з проблемою виходу їх з ладу. В зв'язку з цим перед ним постає задача: виявити причину виходу з ладу машини або механізму, а також (після ремонту) визначити можливість поломки відремонтованих деталей. Для рішення цієї задачі інженеру необхідно визначити механічні властивості та структуру матеріалу (металу, сплаву), з якого виготовлена зламана деталь або група деталей, а потім провести аналіз умов поломки на підставі отриманої інформації про структуру і властивості металу (сплаву). Аналогічному вивченню структури і визначенню властивостей металу або сплаву необхідно піддати деталі також і після ремонту, як контролю якості відремонтованих деталей. З урахуванням викладеного, інженер повинен знати основні методи і володіти практичними навичками дослідження структури металів і сплавів й визначенням їх механічних властивостей. Дане заняття присвячено придбанню основних практичних навичок дослідження будь-яких металів і сплавів на прикладі зразків і деталей, виготовлених із сталей. Виявлення стану структури металів і сплавів складається з двох методів дослідження: макроскопічного (макроаналіз); мікроскопічного (мікроаналіз).