Экспериментальная часть. Охарактеризовать микроструктуру технически чистого железа

Задача № 5.1

Охарактеризовать микроструктуру технически чистого железа. Для этой цели:

1) зарисовать и описать структуру, видимую в микроскоп (увеличение 200^х);

2) указать примерно предел прочности сплава (s_в), если его твердость 100НВ.

Задача № 5.2

Характеризовать структуру в равновесном состоянии двух доэвтектоидных сталей с содержанием углерода 0,4% и 0,6%. Для этой цели:

1) зарисовать и описать структуру каждой стали (увеличение 400^х);

2) указать, какая из сталей имеет более высокий предел прочности и дать этому объяснение;

3) определить твердость, предел прочности (s_в) и предел текучести (s _Т) сталей, приняв твердость феррита равную 80НВ, а твердость перлита – 180НВ.

Задача № 5.3

Сравнить структуру эвтектоидной стали и двух структур заэвтектоидной стали с 1,2%С. Для этой цели:

1) зарисовать и описать структуру, видимую в микроскоп (увеличение 400^х);

2) объяснить, почему у заэвтектоидной стали по границам зерен присутствует белая составляющая в виде сетки;

3) указать назначение стали с 1,2%С в промышленности, и почему эта сталь в состоянии поставки должна иметь соответствующую структуру.

Задача № 5.4

Охарактеризовать и сравнить структуру доэвтектического, эвтектического и заэвтектического белого чугунов. Для этой цели:

1) зарисовать и описать структуру, видимую в микроскоп (увеличение 400^х);

2) указать, что представляет собой белая составляющая в микроструктуре, и объяснить, почему ее размеры значительно больше у заэвтектического чугуна.

Задача № 5.5

Охарактеризовать структуру трех серых чугунов, отличающихся по своей металлической основе. Для этой цели:

1) зарисовать и описать структуру, видимую в микроскоп (увеличение 400^х);

2) объяснить, какой из рассмотренных чугунов обладает большей прочностью;

3) указать, какой из образцов был вырезан из более толстой отливки, если химический состав этих чугунов одинаковый.

Задача № 5.6

Охарактеризовать структуру двух ковких чугунов и одного высокопрочного чугуна. Для этой цели:

1) зарисовать и описать структуру, видимую в микроскоп (увеличение 400^х);

2) указать, чем отличаются ковкие чугуны от высокопрочных по форме выделения графита, как это повлияет на прочность;

3) охарактеризовать металлическую основу каждого из чугунов.

Контрольные вопросы

1. Почему структуру отожженных сталей можно определить с помощью диаграммы «Fe–C»?

2. Назовите структуры доэвтектоидных, эвтектоидных и заэвтектоидных сталей после отжига.

3. Из каких фаз состоит структура этих сталей после отжига?

4. Назовите марки каких-либо доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей. Назовите марки заэвтектоидной качественной стали и стали повышенного качества.

5. Почему в соответствии с закономерностью Н.С. Курнакова свойства отожженных сталей изменяются прямо пропорционально изменению их химического состава, т. е. содержанию углерода?

6. Какие чугуны с графитом Вы знаете? Назовите их отличительные структурные особенности.

7. В чем заключается реакция графитизации и какие факторы её определяют?

8. Как влияет форма графита на механические свойства чугунов?

9. Сколько всего чугунов с графитом вы знаете с учетом их различия в строении металлической основы этих чугунов?

10. Который из них наиболее, а какой – наименее прочный?

11. Как влияет степень графитизации на строение металлической основы чугунов с графитом?

12. Укажите на способы получения отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугуна.

13. Почему из ковкого чугуна нельзя получить крупногабаритные отливки?

14. Как маркируются серые, высокопрочные и ковкие чугуны?