ВУЗ:
Составители:
В местах, где железо более обогащено фосфором, оно сильнее растворяется, замещаясь медью из раствора. При этом
поверхность шлифа покрывается медью.
2.5. Удалить медь с поверхности заготовки тампоном, смоченным в водном растворе нашатырного спирта, и последующей
промывкой в воде.
2.6. Высушить шлиф фильтровальной бумагой. Изучить и зарисовать дендритную структуру стали при увеличении
5…30
×
с помощью лупы и микроскопа МБС-9. Богатые фосфором дендриты будут иметь более темный цвет, как на рис. 4.
3. Анализ поверхности разрушения деталей.
Фрактографический анализ разрушенной заготовки проводить в следующем порядке:
3.1. Изучить образец невооруженным глазом.
3.2. Зарисовать внешнюю форму заготовки и грубые детали излома.
3.3. Изучить излом с помощью лупы и микроскопа. Зарисовать его мелкие детали. Определить характер разрушения,
сравнивая с эталонными картинами разрушения.
Описать макроструктуру (наименование дефекта, причины его возникновения, степень его опасности, меры для его
предотвращения).
Содержание отчета
1. Описание методов макроанализа со схемами, режимами подготовки образцов.
2. Макроструктура образцов. Описание структуры, характера дефектов.
Литература: [1; 4].
Лабораторная работа 5
ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Цель работы: изучить метод термического анализа и его применение для построения и анализа диаграмм состояния
двухкомпонентных сплавов.
Приборы и принадлежности: печь муфельная, потенциометр КСП4, тигли со сплавами, термопары.
Методические указания
1. Метод термического анализа.
Переход металла из жидкого в твердое состояние (кристаллизация) протекает в условиях, когда система переходит к
термодинамически более устойчивому состоянию с меньшей свободной энергией.
Метод термического анализа основан на том, что фазовые превращения (например, появление зародышей твердой фа-
зы, распад твердых растворов и т.д.) сопровождаются тепловыми эффектами.
Вследствие выделения или поглощения тепла в процессе фазовых переходов нарушается плавность изменения темпера-
туры при нагреве или охлаждении и на кривых, построенных в координатах «температура-время», наблюдаются перегибы
или горизонтальные участки.
Температуры, соответствующие фазовым превращениям, называются критическими точками. Перегибы на кривой ох-
лаждения наблюдаются в том случае, когда превращение происходит в интервале температур, и тогда фиксируются темпера-
туры начала и конца превращения.
Горизонтальные участки на кривой показывают, что превращение происходит при постоянной температуре (кристал-
лизация и полиморфное превращение чистых металлов, эвтектическое и другие превращения).
По найденным значениям критических точек на кривых охлаждения (нагрева) для сплавов различных концентраций
изучаемой системы строится диаграмма состояния (диаграмма фазового равновесия).
Рассмотрим кривые охлаждения и построение двойной диаграммы состояния A–B для случая ограниченной раствори-
мости компонентов друг в друге в твердом состоянии (рис. 1, 2).
1.1. Кристаллизация компонентов.
Кристаллизация чистых компонентов происходит при постоянной температуре, поэтому на кривых охлаждения компо-
нентов А и В имеется только одна температурная остановка, соответствующая температуре кристаллизации (рис. 1, а) – одна
критическая точка.
Выше точки Н материал находится в расплавленном состоянии. Отрезок Н-К на кривой охлаждения соответствует вре-
мени кристаллизации. Наличие горизонтального участка Н-К объясняется тем, что внешний отвод тепла при охлаждении
компенсируется выделением скрытой теплоты кристаллизации. Ниже точки К происходит охлаждение затвердевшего ком-
понента.
1.2. Кристаллизация сплавов.
На диаграммах с эвтектикой различают эвтектический сплав (1 на рис. 2), доэвтектические (типа сплава 2), заэвтектиче-
ские (как сплав 3) и те, в которых эвтектическое превращение не происходит (сплавы 4 и 5 на рис. 2).
Эвтектический сплав охлаждается аналогично чистым металлам, т.е. на кривой охлаждения имеется только одна тем-
пературная остановка Н-К (рис. 1, б). При этом происходит одновременная кристаллизация двух фаз: α и β (α – твердый рас-
твор В в А, β – твердый раствор на основе В).
Доэвтектические сплавы кристаллизуются в интервале температур (рис. 1, в). В точке Н начинается выделение α -фазы.
Выделяющаяся при этом теплота кристаллизации приводит к замедлению скорости охлаждения. Выделение и рост α -фазы
продолжается до точки К’, тогда оставшаяся часть расплава будет иметь эвтектический состав. Ее затвердевание произойдет
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
