Поликристаллические материалы и их характеристики

В сталях и сплавах

Количественный анализ величины зерна

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Порядок выполнения работы и требования к отчету

1. Изучить методическое руководство к работе.

2. Получить коллекцию микрошлифов.

3. Получить изображение микроструктуры при помощи микроскопа.

4. Занести полученные изображения в анализатор Thixomet PRO.

5. Произвести количественный анализ соотношение перлита и феррита.

6. Сравнить полученные результаты.

7. Распечатать и заполнить отчет о проделанной работе.

8. Произведите оценку с использованием эталонных шкал. Сравнить полученные результаты

9. Сделать выводы.

В отчете привести цель работы, фотографии микроструктур и их характеристики – количественное соотношение перлита и феррита, сделать выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего необходимо определять соотношение перлита и феррита в сталях?

2. Как изменяется микроструктура и свойства сталей с увеличением содержания углерода в сталях?

3. …………….

Цель работы: познакомить студентов с современными представлениями о зереной структуре поликристаллических материалов и освоить методы определения размера зерен

Кристаллические твердые тела могут иметь как монокристаллическое, так и поликристаллическое строение. Монокристаллы – твердые тела, атомы которых принадлежат единой кристаллической решетке. Для

того чтобы вырастить монокристалл, нужно создать особые условия. Для этого использует специальные установки.

При обычных условиях кристаллизации формируются металлические материалы, имеющие поликристаллическое строение. Поликристаллы – твердые тела, состоящие из множества различно ориентированных зерен, отделенных друг от друга границами (рис. 1). Границей называется поверхность, по обе стороны от которой кристаллические решетки различаются пространственной ориентацией: ортогональная система координат одного из соседних зерен повернута относительно системы координат другого зерна. Поворот характеризуется углом разориентации и направлением оси поворота.

Величина зерна, в соответствии с ГОСТ 5639-82 «Методы выявления и определения величины зерна»,это средняя величина случайных сечений зерен в плоскости металлографического шлифа – определяется методами:

- визуального сравнения, видимых под микроскопом зерен с эталонами шкал, с последующим номером зерна;

- подсчета количества зерен, приходящихся на единицу поверхности шлифа, с определением среднего диаметра и средней площади зерна;

- подсчета пересечений границ зерен отрезками прямых с определением среднего условного диаметра в случае равноосных зерен, количества зерен в 1 мм³ в случае неравноосных зерен;

- измерение длин хорд под микроскопом или с использованием микрофотографий с определением относительной доли зерен определенного размера.

Величина зерна металла или сплава зависит от условий выплавки, кристаллизации, термомеханической обработки. Такие механические свойства металлов и сплавов, как предел текучести и твердость тем больше, чем меньше размер зерна. Для ряда металлов и сплавов при уменьшении размера зерна (менее 10 мкм) при определенных температурно-скоростных условиях деформации реализуется явление аномально высокой пластичности (сверхпластичности). Размер зерен влияет также на физические свойства, например, в ферромагнитных сплавах, чем больше средний размер зерен, тем больше магнитная проницаемость. Вдоль границ зерен быстрее, чем в объеме кристалла, протекает диффузия, особенно при нагреве.

Дата добавления: 2014-11-16