Struktura stali w stanie dostawy – wykres Fe-Fe3C

POLITECHNIKA
POZNAŃSKA
Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
SEMESTR II
Studia: niestacjonarne
LABORATORIUM METALOZNAWSTWO Z OBRÓBKĄ CIEPLNĄ I
Struktura stali w stanie dostawy – wykres Fe – Fe3C
Lab.
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest poznanie struktur stali węglowych o różnej zawartości węgla na podstawie wykresu żelazo – cementyt.
WYMAGANIA WSTĘPNE
Znajomość następujących definicji i zagadnień: ziarna, krystality, struktura, mikrostruktura, faza, roztwór stały, faza międzymetaliczna,
wykres fazowy, skład fazowy, zgład metalograficzny, cel badań mikroskopowych metali i ich stopów.
Znajomość następujących zagadnień dotyczących stopów Fe-C: żelazo Armco, odmiany alotropowe żelaza; układ równowagi: Fe – grafit,
Fe – Fe3C; ferryt, perlit, cementyt, węglik, austenit, ledeburyt, ledeburyt przemieniony, eutektyka, eutektoid, temperatura (linia) likwidus, temperatura
(linia) solidus; przemiany: eutektyczna, eutektoidalna, perytektyczna; stal, klasyfikacji stali, oznaczenia stali, wpływ zawartości węgla na strukturę i
właściwości stali. Umiejętność rozpoznawania na podstawie mikrostruktury podstawowych faz jak ferryt i perlit występujących w stalach węglowych.
Umiejętność opisu zmian fazowych zachodzących w stopie żelaza z węglem podczas jego nagrzewania i chłodzenia dla różnych zawartości węgla,
np. 0,002; 0,05; 0,15; 0,45; 0,60; 0,80; 1,30 % C.
UŻYWANE POMOCE DYDAKTYCZNE
Próbki stali do badań mikroskopowych przedstawione zostały w tab. 1
Tab.1. Próbki do badań mikroskopowych
L.p.
OPIS
Próbka 2.0
1.
Próbka 2.2
2.
Próbka 2.3
3.
Próbka 2.4
4.
Próbka 2.5
5.
Próbka 2.6
6.
OZNACZENIE STANOWISKA
1,2 lub 3
1,2 lub 3
1,2 lub 3
1,2 lub 3
1,2 lub 3
1,2 lub 3
PRZEBIEG ĆWICZENIA
1.
Określenie przybliżonego składu fazowego następujących stali C15, C25, C45, C80U, C130U i żelaza Armco.
2.
Obserwacja mikroskopowa wskazanych próbek. Określenie ich struktury. Określenie przybliżonej zawartości procentowej zaobserwowanych faz.
3.
Naszkicowanie obserwowanych próbek i ich opisanie, wraz z podaniem definicji występujących faz.
4.
Opisanie wykresu na rys.1 – uzupełnienie wartości temperatur i zawartości węgla.
5.
Określenie orientacyjnej zawartości węgla w stalach obserwowanych próbek na podstawie ich struktury.
6.
Podanie oznaczenia badanych próbek z następujących możliwości:
− C15,
− C25,
− C45,
− C80U,
− C130U
− żelazo Armco.
7.
Wg pionowej linii poprowadzonej na wykresie (rys.1.) od stopu występującego w stanie ciekłym do stopu w stanie stałym w temperaturze
otoczenia odpowiadającej zawartości węgla obserwowanej próbki należy opisać zmiany w składzie fazowym (z wyznaczeniem orientacyjnych
wartości temperatur) zachodzące podczas:
− chłodzenia ze stanu ciekłego do temperatury otoczenia (dla pierwszej z badanych próbek),
− nagrzewania z temperatury otoczenia do stanu ciekłego (dla drugiej z badanych próbek).
opracowanie ćwiczenia – dr inż. Michał BAK
www.fwmt.put.poznan.pl/w/mbak
POLITECHNIKA
POZNAŃSKA
Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
Studia: niestacjonarne
SEMESTR II
LABORATORIUM METALOZNAWSTWO Z OBRÓBKĄ CIEPLNĄ I
8.
Opis faz występujących na wykresie (rys.1.) w obszarze podanym przez prowadzącego.
9.
Wyjaśnienie wpływu zawartości węgla na strukturę (lub właściwości) stali.
SPRAWOZDANIE
Formatka w załączeniu. UWAGA: Kryteria przyjęcia sprawozdania: Zamieszczona tabelka informacyjna; Rysunki wykonane ołówkiem;
Sprawozdanie nie może przekraczać kartki A4 (2 strony A4)
LITERATURA
Praca zbiorowa „Metaloznawstwo dla mechaników” Skrypt PP; L. A. Dobrzański.: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT, 1998; K. Wesołowski.: Metaloznawstwo i
obróbka cieplna, WNT, 1978; H. Leda.: Wybrane metalowe materiały konstrukcyjne ogólnego przeznaczenia, WPP, 1997.
opracowanie ćwiczenia – dr inż. Michał BAK
www.fwmt.put.poznan.pl/w/mbak