| WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI P.W. |
|---|
| INSTYTUT TECHNIK WYTWARZANIA |
| LABORATORIUM MATERIAŁÓW METALOWYCH I CERAMICZNYCH |
| Nazwisko i imię |
| Temat ćwiczenia: |
| Prowadzący |
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z typowymi strukturami stali i staliwa, a także możliwości wpływu na strukturę i właściwości poprzez zmianę składu chemicznego.
Przebieg ćwiczenia:
Poddajemy badaniu mikroskopowemu pięć próbek: żelazo Armco, stal podeutektoidalną, stal podeutektoidalną po zgniocie, stal eutektoidalną, oraz staliwo podeutektoidalne.
Żelazo Armco Opis
Po obserwacji mikroskopowej można stwierdzić, że żelazo ma strukturę ferrytyczną, jest technicznie czystym żelazem, jednak widoczne są śladowe ilości węgla, pozostałe po obróbce chemicznej. Ponieważ prawie 100% jego budowy to ferrytyczna, materiał jest bardzo miękki i plastyczny.
Wielkość ziarna- 6.
Powiększenie rys. x400
Stal podeutektoidalna Opis
Po obserwacji mikroskopowej można stwierdzić, że struktura materiału jest perlityczno- ferrytycza.
Przewaga ferrytu ok. 90%, z czego wynika, że stal jest miękka, plastyczna i ciągliwa. Powiększenie rys. x400
Wielkość ziarna- 6.
Zawartość węgla w stali:
Stal podeutektoidalna
po obróbce plastycznej (zgniocie)
Opis
Po obserwacji mikroskopowej można stwierdzić, że struktura materiału jest perlityczno- ferrytyczna, z przewagą ferrytu- ok. 80%. Struktura regularna, widoczne „paski” perlitu, świadczące o wcześniejszym zgniocie próbki.
Powiększenie x400
Stal eutektoidalna Opis
Po obserwacji mikroskopowej można stwierdzić, że struktura materiału jest perlityczna, widoczne płytki ferrytu i cementytu, które budują ziarno perlitu.
Przewaga ferrytu, ok. 80%
Powiększenie x400
Staliwo podeutektoidalne Opis
Po obserwacji mikroskopowej można stwierdzić, że struktura materiału jest perlityczno- ferrytyczna, z przewaga perlitu ok. 70 % co świadczy o dużej twardości materiału
Wnioski:
Im większa wytrzymałość materiału, tym mniejsza jego plastyczność. Na podstawie badań mikroskopowych i otrzymanej dzięki nim analizie struktury stali i staliwa, można określić właściwości wytrzymałościowe materiału. Im więcej perlitu (mieszanina dwóch faz: nasyconego ferrytu z cementytem wtórnym, jest składnikiem strukturalnym), tym materiał bardziej twardy, lecz mniej plastyczny, a im więcej ferrytu, tym bardziej plastyczny i miękki. Znając zawartość perlitu w próbce, możemy łatwo obliczyć zawartość węgla w stali, ponieważ zawartość węgla w perlicie nie może przekroczyć 0,77% , jeżeli występuje większa ilość węgla, jest ona zawarta w postaci cementytu.
Stal i staliwo są materiałami podobnymi, jednak po obróbkach plastycznych, bądź chemicznych, następuje zmiana w ich budowie, strukturze i właściwościach.