Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze strukturami stali węglowych oraz z ilościową oceną zawartości poszczególnych faz w stopie.
W zakres ćwiczenia wchodzi:
zapoznanie ze strukturami stali w stanie wyżarzonym
wyznaczenie podstawowych wielkości stereologicznych struktur
analiza wyników
Opis stanowiska badawczego
Do wykonania ćwiczenia niezbędne są:
mikroskop metalograficzny
próbki stali przygotowane do badań mikroskopowych
Polskie Normy
Przebieg realizacji eksperymentu
obserwacja pod mikroskopem zgładów przygotowanych próbek
omówienie podstawowych własności stali
wykonanie szkiców struktur
omówienie sposobu wyznaczania zawartości faz
Szkic i opis uzyskanej struktury.
Żelazo ARMCO (powiększenie 500x)
Struktura: niewielkie ilości perlitu na tle ferrytu
Właściwości:
Rm = 300 Mpa
Miękkość
Duża przenikalność magnetyczna
Zastosowanie:
jako sproszkowany dodatek do farb i pigmentów
dodatek do katalizatorów w procesie karbowania skór
Stal 15 (powiększenie 500x)
Struktura: Małe ilości perlitu na tle ferrytu
Właściwości:
Rm = 375 MPa
Re = 225 MPa
HB = 143; odporność na ścieranie, wysoka granica sprężystości
Zastosowanie:
konstrukcje budowlane, części maszyn i urządzeń pracujących w temperaturach od 3000C do
-400C.
Stal 45 (powiększenie 500x)
Struktura: Niewielka przewaga ziaren perlitu nad ziarnami ferrytu
Właściwości:
Rm = 600 Mpa
Re = 355 Mpa
HB = 241; nadaje się do obróbki plastycznej, odporna na korozję atmosferyczną
Zastosowanie:
Stal ogólnego użytku, stosowana na średnio obciążone i odporne na zużycie części maszyn, takie jak: większe koła zębate; wrzeciona tokarek i wiertarek; korbowody i tłoczyska; wały minośrodowe i korbowe pomp, pras, silników spalinowych; wały turbin, prądnic i inne części pojazdów; widelce, młotki, noże, osie i wałki.
Stal N8 (powiększenie 500x)
Struktura: perlit
Właściwości:
HB = 187;
Zastosowanie:
Stosuje się do produkcji narzędzi takich jak matryce do pracy na zimno, przebijaki, dłuta, piły taśmowe, nożyce, przecinaki, stemple.
Stal N12 (powiększenie 500x)
Struktura: wydzielenia cementytu po granicach ziarn perlitu
Właściwości:
HB = 207; po wyżarzaniu zmiękczającym ma strukturę cementytu kulkowego na tle ferrytu
Zastosowanie:
Stal N12 stosuje się na narzędzia do obróbki plastycznej na zimno , noże do papieru, narzędzia grawerskie i zegarmistrzowskie , skrobaki, pilniki, narzędzia do obróbki skrawaniem przy małych prędkościach oraz do obróbki kamieni młyńskich i do ostrzenia noży.
Stal pudlarska (powiększenie 500x)
Struktura: wtrącenia żużlu na tle ziaren ferrytu
Właściwości:
Duża miękkość, plastyczność i odporność na korozję
Zastosowanie:
Kowalstwo artystyczne.
Wnioski.
Wraz ze zmianą ilości węgla zmieniają się własności stali
Wzrost zawartości węgla powoduje wzrost twardości ale spadek plastyczności stali
Na podstawie stosunku ilościowego faz (ferrytu i perlitu) na obserwowanym zgładzie można w przybliżeniu określić zawartość węgla (dotyczy stali podeutektoidalnych)
Cementyt wtórny wydziela się po granicach ziarn perlitu (w stalach nadeutektoidalnych)