Практическое занятие 1 МИКРОСТРУКТУРА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ Для выполнения работы представляется коллекция фотографиймикрошлифов протравленной углеродистой стали в равновесном состоянии. 1. 2. 3. 4. 5. 1 Изучить структуру образцов и определить тип сплава (доэвтектоидная сталь, эвтектоидная или заэвтектоидная). 1,2,3 образец – доэвтектоидная сталь, 4 образец – эвтектоидная, 5 образец – заэвтектоидная сталь. Зарисовать структуру каждого образца и указать стрелками структурные составляющие сплава. Схематическое изображение структуры: а – доэвтектоидной; б – эвтектоидной; в – заэвтектоидной. В доэвтектоидных сталях определить площадь, занятую перлитом в %, и рассчитать содержание углерода. По содержанию углерода определить марку (для конструкционных сталей по ГОСТ 1050-88, для инструментальных – по ГОСТ 1435-99), механические свойства и назначение изучаемых сталей. Образец №1. Перлитом занято 25 % площади. 100%П – 0,8%С 25% П – Х, откуда Х = (0,8*25)/100 = 0,2%С. Марка – сталь 20. Марка: 20 Заменитель: 15, 25 Классификация: Сталь конструкционная углеродистая качественная Применение: трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350 град. По СТ-ЦКБА 010-2004 критическая температура хрупкости 20°С 2 Сталь 20 – механические свойства Сортамент ГОСТ Размеры – толщина, диаметр Термообработка KCU y d5 sT sв 2 мм кДж/м % % МПа МПа Лист 4041–71 4–14 есть 28 340–490 8731–87 60 21 245 412 22 225 372 780 50 22 255 431 55 25 245 410 40 7 490 50 21 390 Трубы 10705–80 горячедеформир. 550–75 Прокат нагартован. до 80 Нормализация 1050–88 отожжен. Лента отожжен. 18 310–540 2284–79 нагартован. 490–830 Материал 20 – твердость, Мпа Сортамент ГОСТ HB 10-1 Прокат после отжига 163 1050–88 калиброван. нагартован. 207 Лист после термообработки 4041–71 127 толстый отожжен. 1577–93 156 Трубы 8731–87 156 горячедеформир. 550–75 156 Марка 20 – температура критических точек, 0С Критические точки Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 724 845 682 815 Температура Сталь 20 – ударная вязкость, Дж/см2 KCU при температурах Термообработка -600С -400С -200С +200С Отжиг 10 47 68 110 Нормализация 15–38 86 109 157 3 Образец №2. Перлитом занято 50 % площади. 100%П – 0,8%С 50% П – Х, откуда Х = (0,8*50)/100 = 0,4%С. Марка – сталь 40. Марка: 40 Заменитель: 35, 45, 40г Классификация: Сталь конструкционная углеродистая качественная Применение: трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град. Материал 40 – механические свойства Размеры – толщина, диаметр KCU y d5 sT sв Сортамент ГОСТ Термообработка мм кДж/м2 % % МПа МПа Лист 4041–71 4–14 есть 21 510–660 Трубы холоднокатан. Нормализация 17 320 580 горячекатан. 16 340 600 Пруток калиброван. 10702–78 Отжиг 40 590 Прокат отожжен. 40 14 510 нагартован. 1050–88 35 6 610 Нормализация 45 19 335 570 Лента нагартован. 690–1030 2284–79 отожжен. 14 440–690 Полоса 1577–93 Нормализация 45 19 335 570 Твердость, Мпа Сортамент ГОСТ HB 10-1 Лист после термообработки 4041–71 167 Прокат калиброван. нагартован. горячекатан. калиброван. отожжен. 241 1050–88 горячекатан. отожжен. 217 197 187 Температура критических точек, 0С Критические точки Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Температура 724 790 680 760 Ударная вязкость, Дж/см2 t KCU при температурах Режимы термообработки 0 Среда 0 С -80 С -600С -400С -300С -200С 00С +200С Закалка 850 вода 52 56 80 Отпуск 400 Предел выносливости, МПа sв Термообработка МПа Режим Среда t, 0С Закалка вода 850 Отпуск 570 Закалка вода 845 710 4 t-1 s-1 317 393 Образец №3 - 83 %. 100%П – 0,8%С. 83% П – Х, откуда Х = (0,8*83)/100 = 0,66%С. Марка – сталь У7. Марка: У7 (заменитель: У8). Класс: Сталь инструментальная углеродистая Использование в промышленности: инструмент, который работает в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки: зубила, долота, бородки, молотки, лезвия ножниц для резки металла, топоры, колуны, стамески, плоскогубцы комбинированные, кувалды. Материал У7 – механические свойства Размеры – толщина, Сортамент ГОСТ диаметр мм Лента до 1 холоднокатан. Твердость, Мпа Сортамент Режим термообработки t KCU y d5 sт sв С кДж/м2 % % МПа МПа 0 Состояние поставки 15 ГОСТ HB 10-1 Прокат после отжига 1435–99 187 Температура критических точек, 0С Критические точки Ac1 Ac3 Ar1 Мп Температура 730 770 700 280 Предел выносливости, МПа sв 1270 t-1 350 s-1 630 Шлифуемость Хорошая. Теплостойкость t 0 С 150–160 200–220 Закалка – критический диаметр, мм На воздухе В воде не закаливается 15–20 Время ч 1 1 HRCэ 62 58 В селитре 4–6 5 В масле 4–6 650
