Лабораторная работа №1 Тема: Макроструктурный метод исследования

Цель: Научиться исследовать дефекты и структуру сталей макроструктурным методом.

Ход работы.

Приготовление макрошлифов.

Для приготовления макрошлифов необходимо:

Взять образец заготовки;

Обработать ее на токарном станке;

Отшлифовать ее наждачной бумагой;

Обезжирить заготовку спиртом для удаления остатков абразива, металлической пыли и масла;

Затем производим травление заготовки.

После чего мы ясно наблюдаем структуру металла и его дефекты, которые могут привести тот или иной агрегат к быстрому износу.

А. Штампованный крюк.                                    В. Кованный крюк.

Строение и дефекты стального слитка

Слитки формируются при затвердевании расплавов в изложницах, заданной формы и размера, и предназначена для последующей обработки давлением.

При травлении продольного и поперечного сечения слитка выявляется расположение и размеры кристаллов дендритов в центре и на периферии. Наблюдается также различная травимость макрошлифов по сечению, что указывает на хим. неоднородность слитка. Степень неоднородности зависит от способа пр-ва сталей, размеров слитка, химического состава, способа и температуры разливки, скорости охлаждения.

Различают по структуре слитки, спокойной стали – раскисленные (Al, Si и др.), кипящие стали, полуспокойные стали.

Строение и дефекты слитка спокойной стали

Выявляем 3 кристаллических зоны.

Расположенная у поверхности слитка представляет собой тонкий слой металла состоящий из мелких неориентированных кристаллов, образующихся в условиях большего переохлаждения.

Состоит из крупных вогнутых от поверхности к центру дендритов – называется зоной столбчатых кристаллов или зоной транскристаллизации. Размер 2 зоны тем больше чем больше скорость охлаждения, зависит от высоты слитка и поперечного сечения.

Открытая усадочная раковина

Зона крупных неориентированных кристаллов, которая образуется в центральной части слитка при условии малой скорости охлаждения.

Быстроохлажденный слиток.

Асимметричная усадочная раковина.

Закрытая усадочная раковина

Усадочные раковины по форме и расположению бывают открытые симметричные, в случае если слиток охлаждается равномерно с боковых сторон и при утеплении сверху.

Закрытые симметричные - если слиток охлаждается без утепления сверху, в этом случае усадочная раковина перекрывается мостиком.

Асимметричные – если скорость охлаждения с одной стороны больше чем с других.

Удлиненная при большей разнице размеров, по высоте и ширине сечения усадочной раковины.

Удлиненная усадочная раковина.

 

Химическая неоднородность слитка (ликвация, сегрегация)

Зональная ликвация – неравномерность химического состава по объему слитка и дендритную ликвацию, т.е. неравномерность химического состава в пределах одного кристалла дендрита. Длительное пребывание закристаллизовавшегося сплава при высоких температурах облегчает выравнивание состава, т.е. уменьшает химическую неоднородность дендритов.

Зональная ликвация наблюдается в объеме слитка. Застывающая в первую очередь поверхностная зона является наиболее чистой от примесей частью слитка, которая застывает последней. ............