Елементи навчально-дослідної роботи.

При виконанні вказаної лабораторної роботи студентам необхідно звернути увагу на проблеми: вплив вмісту вуглецю на механічні властивості сталі; вплив легуючих елементів на поліморфізм заліза і вплив форми графіту на механічні властивості чавунів; структурна класифікація чавунів; одержання сталі і сплавів з особливими фізичними властивостями; вплив легуючих елементів на фізичні та хімічні властивості металів і сплавів.

Лабораторна робота № 7

Тема:Мікроаналіз кольорових металів і сплавів у литому, деформованому і термообробленому стані, мікроаналіз твердих сплавів.

Мета роботи:Навчитися самостійно проводити мікроаналіз кольорових металів і сплавів. Вивчити структуру деяких кольорових металів і сплавів.

Необхідні прилади, матеріали та інструменти:

1. Металографічний мікроскоп.

2. Колекція мікрошліфів.

3. Циркуль.

4. Лінійка.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Мікростуктура міді. Структура міді зерниста, з наявністю двійників. Кисень з міддю утворює з’єднання Cu₂O. При наявності 0,39 % кисню утворюється евтектика Cu-Cu₂О.

Рис.7.1 Діаграма стану мідь – цинк

Рис.7.2 Діаграма стану алюміній – мідь

Мікроструктура латуні. Практично застосовуються латуні: однофазні з вмістом цинку до 39 % (α-латуні) і двохфазні з вмістом цинку від 39 % до 45 % (α+β латуні) (Рис.7.1) Мікроструктура α латуні має дендритну будову. Світлі поля – дендрити, багаті міддю; темні міждендритні простори – багаті цинком. Мікроструктура латуні подібна на відманштетову структуру сталі.

Мікроструктура бронзи. При вмісті 6-7 % олова мікроструктура бронзи складається із неоднорідного твердого розчину (α – розчин), будова дендритна. Темні місця багаті міддю, а світлі - більш багаті оловом. Після відпалу дана структура набуває вигляду однорідних зерен твердого α – розчину.

При вмісті олова більше 6–7 %, але менше ніж 14 % лита бронза має двохфазну структуру – неднорідний твердий α – розчин + евтектика (α+ Сu₃Sn₈). Темні поля - α – розчин, світлі - евтектика.

Алюмінієві бронзи мають структуру (до 10 % вмісту алюмінію) однофазну структуру α – фаза, а з більшим вмістом алямінію утворюється α – фаза і евтектоїд α + γ (білі поля - α – фаза, темні - евтектоїд). (Рис.7.2).

Свинцеві бронзи мають структуру механічної суміші твердих фаз міді і свинцю (основний білий фон - мідь, темні включення - свинець).

Берилієва бронза в основному складається з двох фаз (α – фаза + γ – фаза) α – фаза – твердий розчин (світле поле), γ – фаза – хімічне з’єднання CuBe (темне вкраплення).

Мікроструктура силуміну. Силуміном називають сплави алюмінію з кремнієм (6 – 13 % Si). При вмісті кремнію 11,6 % утворюється евтектика з кристалів твердого розчину кремнію в алюмінію (α) і кристалів кремнію (Si) – (α + Si). Силумін доетектичного складу містить у собі евтектику і α – кристали. Силумін заевтектичного складу складається з евтектики (α + Si) крупної будови, в якій кремній перебуває у вигляді голок і кристалів кремнію (біле поле).

Мікроструктура дуралюміна. Дуралюмін характеризується таким складом: 4 % міді, приблизно по 0,5 % магнію, марганцю, кремнію і заліза, решта - алюміній (марка – Д1). Мікроструктура такого дуралюміна складається з твердого α – розчину і вкраплень різних фаз: (CuAl₂, Mg₂CuMg, FeAl₃, Cu₂FeAl, (M₂Fe)Al₆).

Мікроструктура олов’яного бабіту. Головним бабітом на основі олова є бабіт марки Б83 (83 % Sn, 11 % Sb, 6 % Cu). Мікроструктура бабіту Б83 складається з основного темного фону твердого розчину сурми у олові, світлих великих кристалів – з’єднання CuSn.

Мікроструктура свинцевого бабіту. Головним бабітом на основі свинцю є бабіт БС (82 % Pb, 17 % Sb, 1 % Cu).Мікроструктура свинцевого бабіту складається з евтектики - твердий α – розчин сурми у свинцю + твердий β розчин свинцю у сурмі (темні поля і маленькі білі вкраплення) сполуки Сu₂Sb (частини мілких вкраплень і твердого розчину свинцю у сурмі (великі світлі кристали)).

Методика проведення мікроаналізу.

1. Підготовити мікрошліфи зразків кольорових металів і сплавів для досліджень (див. Лабораторна робота № 3)

2. Продивитися і зарисувати структури кольорових металів і сплавів.

3. Під кожною зарисованою структурою дати підпис: сплав, марка, хімічний склад, структура і збільшення.

Елементи навчально-дослідної роботи.

При виконанні вказаної лабораторної роботи студентам необхідно звернути увагу на проблеми: сплави на основі алюмінію, які зміцнюються термообробкою; промислові сплави на основі титану та їх використання; призначення міднонікелевих сплавів; виробництво виробів з порошкових матеріалів; жароміцні і жаростійкі металокерамічні матеріали; властивості антифрикційних матеріалів; суть ефекту пам’яті форми.