Nazwa wydziału: IMiR |
Nazwisko i Imię: Maciej Dulęba Grzegorz Drążkiewicz |
Data zajęć: 6.03.2009r. |
Nr roku i grupy: Rok IA gr. IV |
Prowadząca: dr inż. Joanna Kowalska
|
Ocena: |
|
Temat ćwiczenia:
„Badanie mikroskopowe stali węglowych w stanie wyżarzonym oraz żeliw.” |
|
CZĘŚĆ TEORETYCZNA
Stal - stop żelaza z węglem plastycznie obrobiony i plastycznie obrabialny o zawartości węgla nie przekraczającej 2,06%. Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu. Im większa zawartość węgla, a w konsekwencji udział twardego i kruchego cementytu, tym większa twardość stali,
Stal dzieli się:
Ze względu na skład chemiczny: stal węglowa, stal stopowa.
Ze względu na zastosowanie: stal konstrukcyjna, narzędziowa, specjalna.
Żeliwo - stop odlewniczy żelaza z węglem (ponad 2% C) i innymi pierwiastkami (krzem, mangan, fosfor, siarka). Zależnie od postaci, w jakiej w żeliwie występuje węgiel, rozróżnia się: żeliwo szare (węgiel w postaci grafitu) - łatwo obrabialne, używane powszechnie do budowy maszyn; żeliwo białe (węgieł w postaci cementytu) - jasne na przełomie, bardzo twarde, używane na walce, ruszty kotłowe itp. Żeliwo ze względu na dobrą lejność, mały skurcz odlewniczy, dobrą skrawalność, dużą odporność na ścieranie, tłumienie drgań i stosunkowo niską cenę jest jednym z najważniejszych materiałów stosowanych w budowie maszyn.
Żeliwo dzielimy na: Białe, Szare, Polownicze, Ciągliwe, Stopowe
Staliwo - stal w postaci lanej (czyli odlana w formy odlewnicze), nie poddana obróbce plastycznej. W odmianach użytkowych zawartość węgla nie przekracza 1%, suma typowych domieszek również nie przekracza 1%. Własności mechaniczne staliwa są nieco niższe niż własności stali o takim samym składzie po obróbce plastycznej. Wynika to z charakterystycznych dla odlewów: gruboziarnistości i pustek międzykrystalicznych. Staliwo ma natomiast znacznie lepsze własności mechaniczne od żeliwa, w szczególności - jest plastycznie obrabialne, a odmiany o zawartości węgla poniżej 0,25% są również dobrze spawalne.
Ze względu na skład chemiczny rozróżnia się staliwa: węglowe - zawierające tylko składniki zwykłe i zanieczyszczenia z przerobu hutniczego
stopowe - zawierające dodatkowo wprowadzone celowo domieszki stopowe
Cel doświadczenia:
Zapoznanie sie z własnościami i zastosowaniem stali i żeliw.
CZĘŚĆ PRAKTYCZNA (ZADANIA)
Zadanie.1.
Obliczyć zawartość węgla w stali, która zawiera 99% perlitu
i 1% cementytu.
%C=0,77%*0,99 + 6,67%*0,01=0,7623% + 0,0667%= 0,829%
Odp. Zawartość węgla w podanej stali wynosi 0,829%.
Zadanie. 2.
Obliczyć zawartość austenitu i perlitu w stali zawierającej 1% węgla.
Zawartość węgla w perlicie wynosi 0,77%, a cementytu wtórnego 6,67%.
Obliczamy z reguły dźwigni:
%perlitu =%austenitu=(6,67% - 1%)/(6,67%-0,77%)*100%=96,101%
Odp. Zawartość perlitu i austenitu w podanej stali wynosi 96,101%.
Zadanie. 3.
Obliczanie wielkość ziarna.
n1=24; n2=19;
Obliczamy liczbę ziaren w kwadracie: N=n1 + 0,5*n2 +1
N=24 + 0,5*19 +1=34.5
Obliczamy liczbę ziaren przypadających na jednostkę powierzchni:
NA=N/AN
AN=47461 μm2
NA=34,5/47461 μm2=0,00073 1/μm2
Obliczamy średnia wielkość ziarna:
a=1/NA
a=1369 μm2
Odp. Średnia wielkość ziarna wynosi 1369 μm2.
Zadanie. 4.
Obliczanie średniej cięciwy ziarna płaskiego.
L=446 μm
n=12
Obliczanie średniej gęstości przecięcia ziaren:
PL=n/L
PL=0,0269 1/μm
Obliczamy średnia cięciwę ziarna:
I=1/PL
I=37,17 μm.
Odp. Średnia cięciwa ziarna wynosi 37.17 μm.