Материаловедение. Лабораторный практикум. Барышев Г.А - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

а) б) в) г)
Рис. 4. Структуры передела металла:
а – литой; б – отожженный; в – деформированный; г – после рекристаллизации
После выплавки и заливки в форму начинается затвердевание металла. При кристаллизации также проявляется анизотро-
пия – зародыши образуются не круглой равноосной формы, а в виде иголочек в направлении, где его скорость роста максимальна.
В кристаллах с кубической решеткой – это обычно направление ребра куба. Спустя некоторое время на образовавшихся иглах
появляются «ветки» – отростки в направлении другого ребра куба. Такие кристаллы называют дендритами («dendros» – дерево).
Полученная структура литого металла (рис. 4, а) имеет высокую неоднородность химического состава – все вредные приме-
си собираются между дендритами, резко охрупчивая металл.
Для улучшения качества слитки подвергают выравнивающему (гомогенизирующему) отжигу при температуре, близкой
к температуре плавления, t = (0,7…0,8)t
пл
. Такой нагрев активизирует диффузию атомов, и они располагаются равномерно по
всему объему. Одновременно при этом образуется крупное равноосное зерно в структуре отожженного металла в виде пра-
вильных многогранников (рис. 4, б).
Для придания металлу необходимой формы (с поперечным сечением в виде круга, квадрата, прямоугольника, двутавра
и др.) слиток подвергают пластической деформации. При этом меняется структура металла: при холодной пластической де-
формации зерна вытягиваются и утоняются, превращаясь в волокна (рис. 4, в).
Для улучшения комплекса механических и технологических свойств металл после пластической деформации подвер-
гают повторному отжигу (рекристаллизационному) при более низкой температуре. При этом формируется мелкозернистая
структура отожженного металла (рис. 4, г), которая обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием.
Таким образом, в зависимости от состояния металла (стадии его передела) структура меняется, что вызывает изменение
его свойств. Очень часто при микроанализе ставится вопрос – описать структуру сплава. При этом необходимо перечислить
все структурные составляющие и указать фазы, из которых они состоят (обычно это пишут на рисунке структуры сплава на
выносных линиях).
Пример. Задание – описать структуру технически чистого металла A, изображенную на рис. 2. Ответ – структура тех-
нически чистого металла состоит из равноосных зерен фазы A.
Порядок выполнения работы
1. Изучить устройство светового металлографического микроскопа. Научиться пользоваться рукоятками грубой и тон-
кой настройки резкости и микровинтами перемещения предметного стола.
2. Изучить и зарисовать структуру предложенных металлов и сплавов.
3. Определить их металлургическое состояние, сравнивая с образцами на рис. 4. Занести результаты микроанализа в
табл. 1.
1. Результаты микроанализа металлов и сплавов
№ шлифа
Марка
металла или
сплава
Химический
состав
Состояние
металла
Тип сплава в
твердом
состоянии
1
2
3
4
5
4. По результатам микроанализа и химическому составу образцов указать тип сплава в твердом состоянии для каждого
шлифа в табл. 1.
В зависимости от того, какие компоненты входят в сплав, насколько они близки по свойствам, насколько сильно они
взаимодействуют между собой, различают три основных типа сплавов в твердом состоянии:
• Твердый раствор – это:
а) однофазный сплав, у которого одна кристаллическая решетка;
б) его кристаллическая решетка похожа на один из компонентов сплава;
в) его свойства похожи на один из компонентов сплава;
г) он обозначается греческой буквой (α, β, γ... ).
Структура отожженного твердого раствора показана на рис. 2.
В микроскопе трудно отличить чистый металл от твердого раствора.

Страницы