ЗАДАЧИ ПО СТАЛЯМ И ЧУГУНАМ
Студенты должны ознакомиться с типовыми структурами чугуна и стали и цветных металлов в равновесном и неравновесном состоянии, а также с методикой определения данных структур
№1. На рис. 7 показано макростроение слитка низкоуглеродистой кремнистой стали (0,1 %С и 4%Si); по сечению слитка видны отдельные зоны с различными, но характерными для каждой зоны формой и расположением кристаллов.
Рис.7. Макроструктура слитка (поперечный разрез) низкоуглеродистой кремнистой стали (0,1%С, 4% Si)
Описать макростроение и свойства в отдельных зонах стального слитка и объяснить причины образования различного строения кристаллов по сечению.
№ 2. На рис. 8 показана микроструктура фасонной стальной отливки (с 0,3% С): а) после литья; б) после термической обработки. Указать, какая структура характеризует сталь непосредственно в литом состоянии, и описать приведенные структуры. Объяснить, для какой цели бы-
ла проведена термическая обработка отливки, в чем она заключалась и в каком направлении она изменила механические
Рис. 8.Углеродистая сталь (0,3% С) в фасонной стальной отливке, X 200: а — микроструктура после литья; б — после термической обработки
№ 3. На рис. 9, а показана микроструктура стали болта, приведенного на рис. 9, б. Охарактеризовать микроструктуру и указать содержание угле рода в стали. Описать способ изготовления болта, используя результаты макроанализа (рис. 9, б).
Указать, чем отличалось бы макростроение болта, если бы он был изготовлен резанием из катаного прутка.
№ 4. На рис. 10 показаны микроструктуры низкоуглеродистой стали двух плавок А и Б с содержанием углерода около 0,06%. Одна из сталей обнаружила при холодной деформации (штамповке) более низкую пластичность по сравнению с другой.
Рис. 9. Сталь в кованном болте: а – макростроение (нат. вел), б- микростроение стержня болта, Х400
Указать, какая из этих сталей имела пониженную пластичность; на основании данных микроанализа объяснить это различие в свойствах.
Указать также, какие особенности структуры низкоуглеродистой стали, кроме приведенных на фотографии, определяют пластичность и способность принимать вытяжку в холодном состоянии.
Рис. 10. Микроструктура низкоуглеродистой стали: а - сталь А, X 100; б — сталь Б, X 100, в — сталь Б, X 400
№ 5. При исследовании якоря парусного судна, построенного в прошлом столетии, была выявлена микроструктура, показанная на рис. 11.
Описать структуру, определить по структуре примерное содержание углерода, указать способ производства стали подобного типа и объяснить, почему такую сталь не изготавливают в настоящее время, а также почему она обладает пониженными механическими свойствами по сравнению с современной сталью, содержащей такое же количество углерода.
Рис.11. Микроструктура углеродистой стали, Х 300
№6. На рис. 12 показана микроструктура чугунов двух различных классов.
Рис.12. Микроструктура чугунов, используемых для изготовления деталей машин, Х 200
Описать структуры, указать различие в структуре, свойствах, способах производства и приведенных чугунов.
№7. Механические свойства чугуна зависят от характера металлической основы, а также от формы и количества графита.
Рис. 13. Нетравленые шлифы чугунов двух различных структурных классов, Х100
Указать, какой из двух чугунов, микроструктуры которых показаны на рис. 13, обладает более высокими механическими свойствами.
№8. На рис. 14 показана микроструктура цементированной низкоуглеродистой стали.
Указать, как изменится структура от поверхности к сердцевине после цементации и закалки, и указать толщину поверхностного слоя, на которую воздействовала химико-термическая обработка. Определить примерную продолжительность цементации, если линейная скорость диффузии составляла приблизительно 0,1 мм/ч (для цементации в твердом карбюризаторе).
Рис. 14. Микроструктура низкоуглеродистой стали после цементации, Х100
№9. На рис.15 показана микроструктура быстрорежущей стали Р18 одной плавки, но прокатанной с различной степенью деформации.
Рис.15. Микроструктура быстрорежущей стали Р18, прокатанной с разной степенью деформации, Х500: а – из проката диаметром 60 мм, б – из проката диаметром 10 мм
Охарактеризовать влияние пластической деформации на условия распределения карбидов и указать, в каком состоянии сталь получает более высокие прочность и вязкость.
№10. На рис.16 показана микроструктура быстрорежущей стали Р12 ( 0,9% С, 12% W, 4% Сr, 1,7% V) после закалки и после отпуска.
Рис. 16. Микроструктура быстрорежущей стали Р12, Х500: а – после закалки, б – после закалки и трехкратного отпуска 5600
Характеризовать структуру стали в этих состояниях, и указать, в каком из них быстрорежущая сталь может иметь более высокую твердость.
Дата добавления: 2017-09-01; просмотров: 2070;