Uniwersytet Warmińsko – Mazurski

W Olsztynie

I rok, studia stacjonarne

Kierunek: mechatronika

Ćwiczenia Laboratoryjne

Nauka o materiałach

Temat: Badania metalograficzne stali i staliwa.

Wójcik Michał, Grupa: III

I Cel ćwiczenia:

Zbadanie i zapoznanie się ze strukturą mikroskopową stali i staliwa.

II Wstęp teoretyczny:

Stal jest to stop żelaza z węglem (do 2,11% zawartości) i innymi pierwiastkami, plastycznie obrobiony. Otrzymujemy ją z surówki w procesie świeżenia. Wraz z wartością węgla rośnie twardość i kruchość, lecz maleje plastyczność stali.

Kwalifikacja stali:

• Ze względu na skład chemiczny: węglowa, stopowa.

• Ze względu na procentową zawartość węgla: podeutektoidalna, eutektoidalna, nadeutektoidalana.

Staliwo jest to stal odlana do form, nie poddana obróbce plastycznej. Po względem składu chemicznego praktycznie nie różni się od stali, jednak występują zauważalna różnice w strukturze, która ma wyraźne cechy materiału lanego, czyli strukturę dendrytyczną, obecność skoagulowanych wtrąceń niemetalowych, gruboziarnistość.

Własności mechaniczne staliwa zależą przede wszystkim od zawartości węgla, ale również od grubości ścianki odlewu. Im staliwo grubsze tym bardziej niejednorodny skład chemiczny, a to powoduje spadek wytrzymałości.

Metalograficzne badania mikroskopowe – wykorzystywane w celu zbadania mikroskopowej struktury metali. Do ich przeprowadzenia wykorzystuje się najczęściej mikroskop metalograficzny lub mikroskop elektronowy. Do przeprowadzenia obserwacji próbka musi zostać starannie przygotowana (szlifowanie i polerowanie), gdyż mikroskop metalograficzny wykorzystuje światło odbite od próbki.

III Przebieg ćwiczenia:

1. Włączamy mikroskop i ustalamy moc oświetlenia.

2. Pobieramy próbkę i identyfikujemy ją zgodnie z numerem.

3. Układamy próbkę na górze mikroskopu, tak aby padało na nią światło mikroskopowe.

4. Wybieramy pożądane powiększenie.

5. Obserwujemy strukturę próbki przez okular mikroskopu.

6. Rysujemy i opisujemy badaną próbkę.

Żelazo armco – czyste żelazo techniczne (do 0,1% domieszek)

Ciemne pola to perlit a jasne to ferryt. (prawie czysty ferryt)

Austenityczny stop żarowytrzymały

stal 15 (wyżażona/po zgniocie) – 0,15% węgla – PN-EN 10027-1: C15

struktura: ferrytyczno – perlityczna (przewaga ferrytu)

stal 25 (po zgniocie) – 0,25% węgla – PN-EN 10027-1: C25

struktura: ferrytyczno – perlityczna (mniej więcej po równo)

stal 45 (wyżażona) – 0,45% węgla – PN-EN 10027-1: C45

struktura: ferrytyczno – perlityczna (przewaga perlitu)

staliwo L110G12 – staliwo węglowe (minimalna granica plastyczności 110 MPa) o podwyższonej zawartości manganu – PN-EN 10027-1: E110

struktura przypomina posklejane płytki

stal N13E – stal narzędziowa (1,3% węgla) płytko hartująca się – PN-EN 10027-1: C13

struktura perlityczno – cementytowa II