Методология применения физических и механических способов контроля на примере низкоуглеродистой стали марки 20
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Курсовая работа
„Методология применения физических и механических способов контроля на примере низкоуглеродистой стали марки 20
Содержание
Введение
1.Изготовление металлографического шрифа
Дилатометрический анализ
. Термическая обработка
. Испытание материала образцов на ударную вязкость и сопротивление разрыву
. Рентгеноструктурный анализ
Практическая часть
Заключение
Список литературы
Введение
марки стали микроскопического
Цель работы: ознакомление с приборами, определение марки стали, выбор оптимальных режимов термообработки для данной стали, определение механических свойств, освоение методик микроскопического, дилатометрического, рентгеноструктурного анализа
Задачи работы: освоить технику приготовления металлографического шрифа и методику выявления его микроструктуры; ознакомиться с опытом изучения и анализа характера микроструктуры исследуемой стали; провести испытания, построить графики, таблицы по результатам исследования.
Краткий обзор стали: Конструкционная сталь, общее название группы сталей, предназначенных для изготовления строительных конструкций и деталей машин или механизмов. Конструкционная сталь должна обладать хорошей свариваемостью, в связи, с чем содержание в ней углерода не должно превышать 0,25%. В обозначении марки две первые цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Примеры марок конструкционных сталей (СНГ): 20, 35, 45, 17Г1С, 40Х, 40ХН, 15ХМ, 30ХМ, 30Х2Н2М, 40ХН2МА, 9ХФ, 5ХНМ, 20Х13, 12Х18Н10Т, 06Х12Н3ДЛ, 10Х12ДЛ.
Химический состав стали марки 20 в %:
С Si Mn Ni S P Cr Cu As
0.17-0.24 0.17-0.37 0.35-0.65до 0.25 до 0.04 до 0.04до 0.25 до 0.25 до 0.08
Сталь 20 считается незаменимым материалом в машиностроении. Критическая точка нагревания, за которой сталь 20 сохраняет свою прочность 230 - 260 градусов по Цельсию, что свидетельствует об относительно низкой теплостойкости. Инструменты из стали 20 не применяются для обработки твердых металлов на больших скоростях. Вследствие низкой твердости сталь 20 обрабатывается резанием и давлением, а при заточке инструмент из стали 20 трескается. Изготовляют трубы коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы.
1. Изготовление металлографических шлифов
Место вырезки образцов из изделия определяется задачами металлографического исследования. Например, ecли необходимо определить природу дефекта в металле, то образец вырезается таким образом, чтобы плоскость шлифа пересекла этот дефект. Для установления степени однородности структуры изделия образцы вырезают из различных мест, располагая их в шахматном порядке по сечению.
Вырезать образцы можно на обычном или специализированном металлорежущем оборудовании. Особо твердые материалы разрезают с помощью отрезных абразивных кругов (эльборовых, вулканитовых и т.п.). При вырезке образцов из крупных деталей допускается огневая резка, но при этом необходим тщательно следить за тем, чтобы металл в плоскости будущего шлифа не нагревался. Место реза должно быть достаточно удалено от плоскости будущего шлифа. При механической обработке также должны быть предусмотрены меры, исключающие нагрев образца. В последнее время для этих целей успешно применяются анодно-механическая, ультразвуковая и электроискровая резка.
С точки зрения удобства проведения дальнейших работ приготовлению микрошлифов оптимальными являются образцы в виде кубика, призмы, цилиндра с размерами 10-15 мм (сторона, диаметр, высота). Однако в ряде случаев эти формы и размеры нельзя обеспечить, в связи, с чем образцы приходится монтировать в специальные держатели, обоймы, струбцины, в пластические массы или легкоплавкие сплавы.
Для удаления грубого рельефа и наклепа на поверхности образца, получающегося при вырезке, применяется обработка шлифовкой. Шлифовка осуществляется путем истирания поверхности образца при последовательном переходе ко все более мелкозернистому абразивному материалу.
Шлифовка должна начинаться с наиболее крупнозернистого абразивного материала, способного за несколько минут создать ровную поверхность образца и снять следы разрезки. При обработке резцом следы деформации распространяются на глубину от 250 до 2000 мкм. Обычно шлифовка на станках искажает структуру на глубину до 75-100 мкм. Чаще всего шлифовку абразивными материалами начинают с частиц, размеры которых составляют 400-500 мкм. Каждая последующая операция шлифовки должна производиться на все более мелкозернистом абразивном материале (перескакивать больше чем через один размер зернистости не рекомендуется). Важно помнить, что шлифовка предпринимается с целью уменьшения глубины слоя деформированного металла до такой степени, чтобы в последующем его можно было бы удалить полированием. Размер царапины и глубина наклепанного слоя под царапиной становятся меньше с уменьшением размера частиц абразива. Необходимо, чтобы на каждой ступени шлифовки полностью удалялся слой деформированного металла, созданный на предыдущей ступени. Для удаления шлифовальных царапин, нанесенных на предыдущей ступени, направление шлифовки изменяется на 90 при переходе от одного номера