14.3 Експериментальна частина

14.3.1 Обладнання:

• Металографічний мікроскоп ММР-4;

• Зразки мідних сплавів для металографічних досліджень.

14.3.2 Хід роботи

Дослідити структуру міді і її сплавів, бабітів, приведених в таблиці 14.1, вказати структурні складові за діаграмами стану цих сплавів.

Таблиця 14.1 – Хімічний склад і структура сплавів

Зразок	Марка сплаву	Хімічний склад	Структура
1	М1
2	Л86
3	ЛС59-1
4	Бр.АЖ9-4
5	Бр.ОЦС5-5-5
6	Бр.С30
7	Бр.Б2
8	Б83
9	Б16

14.4 Контрольні питання

1. Вкажіть мікроструктуру латуней, користуючись діаграмою стану: Л70, ЛС59-1. Яка з цих латуней більш пластична, чому?

2. Вкажіть призначення рекристалізаційного відпалу латуней після обробки тиском.

3. Що таке “сезонне розтріскування” латуней? Вкажіть методи зменшення схильності латуні до цього явища.

4. Яка з вказаних бронз має антифрикційні властивості: Бр.С30, Бр.Б2, Бр.Мц5? Відповідь пояснить з точки зору структури вказаних сплавів.

5. Вкажіть методи зміцнення берилієвих бронз.

6. Вкажіть, яка з бронз не оброблюється тиском у гарячому стані: Бр.ОЦ4-3, Бр.ОЦС4-4-2,5, чому?

7. Поясніть з точки зору структури сплавів Бр.А5, Бр.АМц10-2 більшу міцність сплаву Бр.АМц10-2 (_в: 38 МПа і 50 МПа відповідно).

8. Вкажіть, в чому полягає негативний вплив на властивості міді таких домішок: Bi, S, O₂, Pb?

9. Вкажіть властивості і область використання бабітів.

10. Поясніть призначення нікелю в бронзі Бр.БНТ1,7.

Лабораторна робота 15

Металографічне дослідження титанових сплавів

15.1 Мета роботи: за допомогою металографічного аналізу вивчити структуру титанових сплавів.

15.2 Теоретичні відомості

Розрізняють дві поліморфні модифікації титану – низькотемпературну (α) і високотемпературну (β). α – Ті має гексагональну щільноукладену гратку до Т=882˚С, β – Ті – ОЦК.

Титанові сплави поділяються на три групи: α-сплави, α+β-сплави, β-сплави.

До α-сплавів відносяться технічний титан ВТ1 і сплави на основі системи Ті – Al (ВТ5, вміст Al 5%). α – сплави не зміцнюються термічною обробкою. Мікроструктура α – сплаву є зерна α – фази (твердий розчин алюмінію у титані).

Легувальні елементи, які підвищують температуру поліморфного перетворення, збільшують стабільність α-фази – є α-стабілізаторами – Al, C, N₂, O₂ .

До другої групи належать β-стабілізатори – V, Mo, Nb, Ta, Cr, Mn, Fe, Cu, Ni, Co.

Більшість β-стабілізаторів підвищують міцність, жароміцність, проте дещо знижують пластичність титанових сплавів.

У відпаленому стані титанові α+β – сплаві мають структуру α і β-фаз.

α+β – сплаві зміцнюються термічною обробкою. Гартування приводить до утворення голчатої структури мартенситу α'-фази. При наступному старінні утворюється структура, яка складається з α- і α'-фаз.

При вмісту великої кількості β-стабілізаторів β-фаза є стійкою не тільки при гартуванні, але і при охолодженні на повітрі. При старінні утворюється структура α+β-фаз (при Т=500 - 550˚С).

Завдяки своїй високій питомій міцності, теплотривкості, корозійної стійкості і добрій зварюваності промислові сплави титану знайшли широке застосування в авіації, у ракетно - космічній техніці, у транспортному машинобудуванні, в хімічній і харчовій промисловості та в медицині. З цих сплавів виготовляють обшивку фюзеляжів надшвідкісних літаків, панелі ракет, деталі двигунів для літаків і ракет, обшивки морських суден і підводних човнів, деталі машин і апаратів хімічної промисловості.

В залежності від способів виготовлення сплави титану поділяюь на деформівні і ливарні. До деформівних сплавів титану належать однофазні α- і двофазні α+β-сплави. Однофазні α- сплави обробляють тиском (вальцюванням, куванням, штампуванням). Двофазні титанові сплави α+β мають кращі механічні і технологічні властивості, їх можна додатково зміцнювати термічною обробкою. Мікроструктура -Ті і -титанового сплаву після загартування і старінні представлені на рис. 15.1.

Р исунок 15.1 – Мікроструктура технічного титану в відпаленому стані (х250), зерна -фази (а); титанового сплаву ВТ-14 (х500) після відпалу -фази (б); загартування -фаза (в); загартування і старіння  і -фази (г)